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目前，伸縮器在常規(guī)的石油機械產品中常用的密封形式多為O形密封圈、密封圈加擋圈及由O形圈發(fā)展的矩形圈、星形圈等形式，這些密封方式能夠滿足一般用途的密封需要。但對于海洋作業(yè)環(huán)境中的隔水管系統(tǒng)重要連接單元伸縮器而言，自身質量大，內、外筒伸縮運動頻繁，磨損快，海水腐蝕等現(xiàn)象使得常規(guī)的密封方式無法保證良好的密封性能，且不便于更換。為了保證隔水管伸縮器正常的密封性能，且不影響鉆井效率，采用半剖式氣壓或液壓驅動橡膠密封環(huán)密封結構，由主密封總成和副密封總成構成的雙密封系統(tǒng)。
    主密封總成工作時使用，副密封總成備用或在主密封密封環(huán)失效對其進行更換時使用。主、副密封總成的密封環(huán)均采用半剖式結構，更換方便。工作時，通過主密封總成密封環(huán)的壓縮變形實現(xiàn)內、外筒密封，當需要密封較高壓力時，通過密封外筒上的壓力入口向內加壓，通過密封支撐套驅動密封環(huán)，可以實現(xiàn)高壓密封;當需要密封較低壓力時，過多的壓力通過密封外筒上的壓力出口排出，實現(xiàn)低壓密封。該密封結構可以滿足伸縮接頭在補償升沉運動時，內、外筒環(huán)空的動密封需求，同時還可承受較大的隔水管載荷。
    橡膠結構的有限元分析屬于非線性有限元范疇，其非線性突出地表現(xiàn)在以下3個方面:(1)材料非線性，橡膠材料的應力應變關系是一個復雜的非線性函數(shù)，用應變能函數(shù)表示;(2)幾何非線性，橡膠在力的作用下，一般伴隨著大位移、大應變，其應變位移關系也是非線性函數(shù);(3)邊界非線性，密封計算的邊界條件復雜，必須包含接觸面的受力計算，呈非線性關系。ABAQUS是進行有限元分析的有效工具，可對結構、載荷與邊界條件進行模擬分析，同時考慮大變形、非線性等相應特點。因此，采用ABAQUS對伸縮接頭密封環(huán)進行建模分析。