[发明专利]一种基于复合泄漏通道模型的密封表面泄漏率预测方法

权利要求书

1.一种基于复合泄漏通道模型的密封表面泄漏率预测方法，其特征在于，具体步骤如下：

S1、对密封表面划分区域并进行建模处理获取密封表面每个区域的粗糙峰统计参数；

S2、对密封表面的区域进行泄漏通道的建模，根据区域的粗糙峰统计参数将泄漏通道划分为三角形通道和梯形通道两种形式，再根据泄漏通道形式处理获得泄漏率；

S3、由各个区域的泄漏率综合处理获得密封表面的总泄漏率。

2.根据权利要求1所述的基于复合泄漏通道模型的密封表面泄漏率预测方法，其特征在于：所述步骤S1具体为：

S11、将密封表面划分为多个区域，根据预先测量获得的密封表面每个区域的均方根粗糙度σ和自相关长度β，采用基于自回归时间序列的数字滤波方法建立以高斯分布函数和指数自相关函数描述的每个区域的轮廓数值模型；

S12、在每个区域的轮廓数值模型上对密封表面的幅值进行均匀采样获得密封表面的粗糙峰统计参数，用于表征密封表面的粗糙峰。

3.根据权利要求2所述的基于复合泄漏通道模型的密封表面泄漏率预测方法，其特征在于：所述的粗糙峰统计参数包括平均峰高h、平均峰角θ和平均峰间距Δχ，其中，平均峰高h定义为采样长度内所有粗糙峰的平均峰高，平均峰角θ定义为采样长度内每个粗糙峰与相邻采样点形成的夹角的均值，平均峰间距Δχ定义为采样长度与采样长度内粗糙峰数量的比值。

4.根据权利要求1所述的基于复合泄漏通道模型的密封表面泄漏率预测方法，其特征在于：所述步骤S2中，将密封表面的密封接触视为一个光滑弹性面与粗糙刚性面的接触，受接触挤压后的密封表面形成的泄漏通道视为沿密封表面均匀分布的通道，泄漏通道分为三角形通道和梯形通道两种形式，三角形通道的通道截面为等腰三角形，梯形通道的通道截面为等腰梯形。

5.根据权利要求1所述的基于复合泄漏通道模型的密封表面泄漏率预测方法，其特征在于：所述步骤S2中，根据泄漏通道形式处理获得泄漏率，具体为：

S21、根据粗糙峰统计参数判断为三角形通道还是梯形通道的泄漏通道形式；

S22、根据泄漏通道形式确定泄漏通道的原始高度；

S23、再根据泄漏通道的原始高度确定接触挤压后的泄漏通道高度；

S24、对密封表面每个区域泄漏通道上的泄漏率进行计算。

6.根据权利要求5所述的基于复合泄漏通道模型的密封表面泄漏率预测方法，其特征在于：所述的步骤S21具体为：

当粗糙峰统计参数中的平均峰高h、平均峰角θ和平均峰间距Δχ满足时，则泄漏通道为三角形通道；

当粗糙峰统计参数中的平均峰高h、平均峰角θ和平均峰间距Δχ满足时，则泄漏通道为梯形通道。

7.根据权利要求5所述的基于复合泄漏通道模型的密封表面泄漏率预测方法，其特征在于：所述的步骤S22具体为：

当泄漏通道为三角形通道，泄漏通道的原始高度δ₁为：

当泄漏通道为梯形通道，泄漏通道的原始高度δ₂为：δ₂＝h。

8.根据权利要求5所述的基于复合泄漏通道模型的密封表面泄漏率预测方法，其特征在于：所述的步骤S23具体是按照以下公式获得接触挤压后的泄漏通道高度：

其中，h_R为接触后的通道高度；H_R为接触前的通道高度，对于三角形通道，H_R＝δ₁，对于梯形通道，H_R＝δ₂；e表示自然常数，σ_m为接触表面的接触压强；K_S为泄漏通道填充系数。