CN113722956B - 一种扩口类导管装配密封性预测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扩口类导管装配密封性预测方法，计算出特定直径特定材料的特定导管密封时密封面的最小压强值P；然后根据实际导管装配环境下的装配误差值及导管外形特征参数，将HB4‑1中对应的额定安装力矩作为外力输入，进行安装过程有限元仿真计算，并得到实际导管密封时密封面的最小压强值P'；当P'≥P时，则表明该状态实际导管的安装密封效果较好，渗漏概率低，当P'≤P时，则表明该状态实际导管的安装存在渗漏风险。本发明实现了导管装配密封性的预测，且克服了传统仿真方法中因材料性能差异导致的仿真结果与实际结果不一致的问题。

Description

一种扩口类导管装配密封性预测方法

技术领域

本发明属于扩口类导管装配的技术领域，具体涉及一种扩口类导管装配密封性预测方法。

背景技术

目前国内外飞机中导管作为主要零件，大量应用在航空发动机到机身液压、环控、燃油系统等关键部位，其安装质量严重影响着飞机性能和安全。但目前国内外导管均存在不同程度渗漏的情况。

导管装配误差是引起导管质量问题的关键原因，装配误差过大会导致管接头应力集中，影响安装质量和气密效果。飞机诸多导管中，扩口导管对装配误差最为敏感，其渗漏现象也最为严重，但因其经济性好、使用寿命长等优点，广泛应用在飞机的各个系统中。但现阶段扩口导管装配的密封性需要通过装配后进行气密试验来验证，当气密试验不合格时需要拆除导管并重新更换，造成大量返工和导管的报废。如何预先得知某组导管安装后是否会发生渗漏，减少返工返修，已成为各大航空企业关注的重点问题。

大量的研究表明扩口导管安装应力过大会导致导管渗漏，国内外学者对导管安装后应力分析以及导管成形技术有较多研究。程小勇、卫军朝等人以液压导管为例，对扩口导管渗漏和失效原因进行了分析，提出了优化导管设计状态的建议。但如何精确界定应力值大小和应力分布情况对密封性的影响以及如何低成本高效测量应力值等问题未得到解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种扩口类导管装配密封性预测方法，旨在解决上述问题。

本发明通过试验和仿真对比，计算出特定直径特定材料的导管密封时密封面的最小压强值，然后根据实际导管预装配误差值及导管外形特征参数，将HB4-1中对应的额定安装力矩作为外力输入，进行安装过程有限元仿真计算，将计算结果与最小压强值进行对比来评估该误差环境下安装该导管后的渗漏风险，从而实现导管装配密封性的预测。此外，因该方法采用试验和仿真结合的方法进行对比，材料的特性参数不影响对比结果，可消除传统仿真计算时受材料弹性模量、泊松比、摩擦系数等参数准确值难以得到而导致仿真结果不准确的不足。

本发明主要通过以下技术方案实现：

一种扩口类导管装配密封性预测方法，计算出特定直径特定材料的特定导管密封时密封面的最小压强值P；然后根据实际导管装配环境下的装配误差值及导管外形特征参数，将HB4-1中对应的额定安装力矩作为外力输入，进行安装过程有限元仿真计算，并得到实际导管密封时密封面的最小压强值P'；当P'≥P时，则表明该状态实际导管的安装密封效果较好，渗漏概率低，当P'≤P时，则表明该状态实际导管的安装存在渗漏风险。

本发明通过试验和仿真对比，计算出特定直径特定材料的导管密封时密封面的最小压强值。然后根据实际导管预装配误差值及导管外形特征参数，将HB4-1中对应的额定安装力矩作为外力输入，进行安装过程有限元仿真计算，将计算结果与最小压强值进行对比来评估该误差环境下安装该导管后的渗漏风险，从而实现导管装配密封性的预测。

为了更好地实现本发明，进一步地，具体包括以下步骤：

步骤S100、利用试验确定特定直径、特定材料的特定导管的参考力矩和装配误差值：

步骤S200、利用仿真提取特定导管的管接头锥面节点坐标及对应压强值清单：基于导管外形建立导管数模，并根据步骤S100中的参考力矩和装配误差值建立装配过程的仿真模型；利用abaqus软件进行仿真实验，并导出特定导管的管接头锥面节点坐标及对应压强值清单；

步骤S300、确定保证密封性前提下特定导管的管接头锥面最小压强；通过循环计算确定保证密封性前提下特定导管的管接头锥面最小压强；

步骤S400、测量实际导管外形参数，测量装配环境下实际导管的装配误差值，根据得到的参数，按照步骤S200所述方法进行导管虚拟装配仿真模型，仿真力矩设置为HB4-1中额定力矩最小值，输出仿真结果，并导出实际导管的管接头锥面点位坐标和点位压强清单；

步骤S500、利用步骤S300所述方法及步骤S400得到的点位压强清单，计算出实际导管完整的等压密封线中最小的压强值P'，然后与步骤S300中计算出的特定导管的管接头锥面最小压强P进行对比，当P'≥P时，则表示该装配状态的实际导管安装密封效果好，渗漏概率低，当P'≤P时，说明该装配状态实际导管存在渗漏风险。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述步骤S100中，选定特定直径、特定材料的特定导管进行安装试验，选定安装误差，安装力矩逐级递增至导管不发生渗漏为止，记录此时的参考力矩和装配误差值。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述步骤S200具体包括以下步骤：

1)测量特定导管的导管外形，通过外形参数建立导管数模，根据步骤S100中记录的参考力矩和装配误差值建立导管装配过程的仿真模型，利用abaqus软件进行仿真实验，得到该条件下特定导管管接头锥面部位的压强分布情况；

2)利用abaqus软件对仿真结果进行后处理，导出管接头锥面节点坐标和对应的压强值；

3)根据空间点坐标将锥面进行展开，笛卡尔坐标系中节点坐标表示为(x_i,y_i,z_i)，采用极坐标系将管接头锥面各点坐标进行表达：

进而求解出

有限元仿真模型中任意节点i坐标可表示为(θ_i,a_i,h_i)；

其中：x,y,z分别表示导管锥面上各点在以导管扩口端面圆心为原点建立的笛卡尔坐标系中的坐标值；

a表示锥面上各点距离扩口旋转对称轴线的距离；

R和r分别标识a的最大值和最小值；

h表示锥面上各点距离扩口端面的距离，范围为(0，H)。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述步骤S300具体包括以下步骤：

1)确定计算初始化条件

确定相邻点判定准则，采用极坐标系对管接头锥面进行表示后，相邻两个点的要求为：

式中θ_j、h_j分别表示节点的角度坐标和高度坐标值；

Δθ_j和Δh_j表示j和j+1两个坐标值的差值；

Δθ和Δh表示j和j+1两个坐标值理论最大差值，且由有限元仿真时网格划分大小确定；

确定开始循环的压强值，取初始压强P₀＝0,P₁＝P_max，循环参数i＝0,j＝0；

其中：P_max表示仿真计算出的所有点位压强值中的最大值；

2)确定遍历计算判断条件

当遍历压强清单时不满足0≤θ_j+1-θ_j≤Δθ时，取

当遍历压强清单时满足：

时，取

当遍历压强值清单时，若满足：

则输出P_i+1，即为所求特定导管的管接头锥面最小压强P；

其中：ΔP表示压强值需区分的最小刻度，通过实际需要和仿真计算精度确定。

为了更好地实现本发明，进一步地，步骤S100、利用试验确定特定直径特定材料的特定导管的参考力矩和装配误差值：

选定特定直径特定材料的特定导管进行安装试验，选定安装误差，安装力矩逐级递增至导管不发生渗漏为止，记录此时的参考力矩和装配误差值；

步骤S200、利用仿真提取特定导管的管接头锥面节点坐标及对应压强值清单：基于导管外形建立导管数模，并根据步骤S100中的参考力矩和装配误差值建立装配过程的仿真模型；利用abaqus软件进行仿真实验，并导出特定导管的管接头锥面节点坐标及对应压强值清单；

1)测量特定导管的导管外形，通过外形参数建立导管数模，根据步骤S100中记录的参考力矩和装配误差值建立导管装配过程的仿真模型，利用abaqus软件进行仿真实验，得到该条件下特定导管管接头锥面部位的压强分布情况；

2)利用abaqus软件对仿真结果进行后处理，导出管接头锥面节点坐标和对应的压强值；

3)根据空间点坐标将锥面进行展开，笛卡尔坐标系中节点坐标表示为(x_i,y_i,z_i)，采用极坐标系将管接头锥面各点坐标进行表达：

进而求解出

有限元仿真模型中任意节点i坐标可表示为(θ_i,a_i,h_i)；

其中：x,y,z分别表示导管锥面上各点在以导管扩口端面圆心为原点建立的笛卡尔坐标系中的坐标值；

a表示锥面上各点距离扩口旋转对称轴线的距离；

R和r分别标识a的最大值和最小值；

h表示锥面上各点距离扩口端面的距离，范围为(0，H)；

步骤S300、确定保证密封性前提下特定导管的管接头锥面最小压强：通过循环计算确定保证密封性前提下特定导管的管接头锥面最小压强；

1)确定计算初始化条件

确定相邻点判定准则，采用极坐标系对管接头锥面进行表示后，相邻两个点的要求为：

式中θ_j、h_j分别表示节点的角度坐标和高度坐标值；Δθ_j和Δh_j表示该两个坐标值的差值；Δθ和Δh表示该两个坐标值理论最大差值，由有限元仿真时网格划分大小确定；

确定开始循环的压强值，取初始压强P₀＝0,P₁＝P_max，循环参数i＝0,j＝0；

其中：P_max表示仿真计算出的所有点位压强值中的最大值；

2)确定遍历计算判断条件

当遍历压强清单时不满足0≤θ_j+1-θ_j≤Δθ时，取

当遍历压强清单时满足：

时，取

当遍历压强值清单时，若满足：

则输出P_i+1，即为所求特定导管的管接头锥面最小压强P；

其中：ΔP表示压强值需区分的最小刻度，通过实际需要和仿真计算精度确定；

步骤S400、测量实际导管外形参数，测量装配环境下实际导管的装配误差值，根据得到的参数，按照步骤S200所述方法进行导管虚拟装配仿真模型，仿真力矩设置为HB4-1中额定力矩最小值，输出仿真结果，并导出实际导管的管接头锥面点位坐标和点位压强清单；

步骤S500、利用步骤S300所述方法及步骤S400得到的压强清单，计算出实际导管完整的等压密封线中最小的压强值P'，然后与步骤S300中计算出的特定导管的管接头锥面最小压强P进行对比，当P'≥P时，则表示该装配状态的实际导管安装密封效果较好，渗漏概率低，当P'≤P时，说明该装配状态的实际导管存在渗漏风险。

本发明的有益效果是：

(1)本发明通过试验和仿真对比，计算出特定直径特定材料的导管密封时密封面的最小压强值。然后根据实际导管预装配误差值及导管外形特征参数，将HB4-1中对应的额定安装力矩作为外力输入，进行安装过程有限元仿真计算，将计算结果与最小压强值进行对比来评估该误差环境下安装该导管后的渗漏风险，从而实现导管装配密封性的预测；同时克服了传统仿真方法中因材料性能差异导致的仿真结果与实际结果不一致的问题。

(2)本发明采用实验和仿真结合的方法进行对比，材料的特性参数不影响对比结果，可消除传统仿真计算时受材料弹性模量、泊松比、摩擦系数等参数准确值难以得到而导致仿真结果不准确的不足。

附图说明

图1为试验法确定参考力矩和装配误差值的流程图；

图2为表面节点坐标变换的示意图；

图3为导管的管接头锥面最小压强的计算流程图。

其中：1、锥面对称轴线；2、导管锥面；3、扩口端面。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作进一步说明。

实施例1：

一种扩口类导管装配密封性预测方法，计算出特定直径特定材料的特定导管密封时密封面的最小压强值P；然后根据实际导管装配环境下的装配误差值及导管外形特征参数，将HB4-1中对应的额定安装力矩作为外力输入，进行安装过程有限元仿真计算，并得到实际导管密封时密封面的最小压强值P'；当P'≥P时，则表明该状态实际导管的安装密封效果较好，渗漏概率低，当P'≤P时，则表明该状态实际导管的安装存在渗漏风险。

本发明通过试验和仿真对比，计算出特定直径特定材料的导管密封时密封面的最小压强值。然后根据实际导管预装配误差值及导管外形特征参数，将HB4-1中对应的额定安装力矩作为外力输入，进行安装过程有限元仿真计算，将计算结果与最小压强值进行对比来评估该误差环境下安装该导管后的渗漏风险，从而实现导管装配密封性的预测。

实施例2：

本实施例是在实施例1的基础上进行优化，具体包括以下步骤：

步骤S100、利用试验确定特定直径、特定材料的特定导管的参考力矩和装配误差值：

步骤S200、利用仿真提取特定导管的管接头锥面节点坐标及对应压强值清单：基于导管外形建立导管数模，并根据步骤S100中的参考力矩和装配误差值建立装配过程的仿真模型；利用abaqus软件进行仿真实验，并导出特定导管的管接头锥面节点坐标及对应压强值清单；

步骤S300、确定保证密封性前提下特定导管的管接头锥面最小压强：通过循环计算确定保证密封性前提下特定导管的管接头锥面最小压强；

步骤S400、测量实际导管外形参数，测量装配环境下实际导管的装配误差值，根据得到的参数，按照步骤S200所述方法进行导管虚拟装配仿真模型，仿真力矩设置为HB4-1中额定力矩最小值，输出仿真结果，并导出实际导管的管接头锥面点位坐标和点位压强清单；

步骤S500、利用步骤S300所述方法及步骤S400得到的点位压强清单，计算出实际导管完整的等压密封线中最小的压强值P'，然后与步骤S300中计算出的特定导管的管接头锥面最小压强P进行对比，当P'≥P时，则表示该装配状态的实际导管安装密封效果好，渗漏概率低，当P'≤P时，说明该装配状态的实际导管存在渗漏风险。

进一步地，所述步骤S100中，选定特定直径、特定材料的特定导管进行安装试验，选定安装误差，安装力矩逐级递增至导管不发生渗漏为止，记录此时的参考力矩和装配误差值。

进一步地，所述步骤S200具体包括以下步骤：

4)测量特定导管的导管外形，通过外形参数建立导管数模，根据步骤S100中记录的参考力矩和装配误差值建立导管装配过程的仿真模型，利用abaqus软件进行仿真实验，得到该条件下特定导管管接头锥面部位的压强分布情况；

5)利用abaqus软件对仿真结果进行后处理，导出管接头锥面节点坐标和对应的压强值；

6)根据空间点坐标将锥面进行展开，如图2所示，笛卡尔坐标系中节点坐标表示为(x_i,y_i,z_i)，采用极坐标系将管接头锥面各点坐标进行表达：

进而求解出

有限元仿真模型中任意节点i坐标可表示为(θ_i,a_i,h_i)；

其中：x,y,z分别表示导管锥面上各点在以导管扩口端面圆心为原点建立的笛卡尔坐标系中的坐标值；

a表示锥面上各点距离扩口旋转对称轴线的距离；

R和r分别标识a的最大值和最小值；

h表示锥面上各点距离扩口端面的距离，范围为(0，H)；

θ表示过锥面上任意一点作对称轴线垂线，垂线与x轴的夹角，为中间变量，不作为最终计算变量。

进一步地，如图3所示，所述步骤S300具体包括以下步骤：

1)确定计算初始化条件

确定相邻点判定准则，采用极坐标系对管接头锥面进行表示后，相邻两个点的要求为：

式中θ_j、h_j分别表示节点的角度坐标和高度坐标值；

Δθ_j和Δh_j表示j和j+1两个坐标值的差值；

Δθ和Δh表示j和j+1两个坐标值理论最大差值，且由有限元仿真时网格划分大小确定；

确定开始循环的压强值，取初始压强P₀＝0,P₁＝P_max，循环参数i＝0,j＝0；

其中：P_max表示仿真计算出的所有点位压强值中的最大值。

2)确定遍历计算判断条件

当遍历压强清单时不满足0≤θ_j+1-θ_j≤Δθ时，取

当遍历压强清单时满足：

时，取

当遍历压强值清单时，若满足：

则输出P_i+1，即为所求特定导管的管接头锥面最小压强P；

其中：ΔP表示压强值需区分的最小刻度，通过实际需要和仿真计算精度确定。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例是在实施例1的基础上进行优化，具体包括以下步骤：

步骤S100、利用试验确定特定直径、特定材料的特定导管的参考力矩和装配误差值：

如图1所示，选定特定直径、特定材料的特定导管进行安装试验，选定安装误差，安装力矩逐级递增至导管不发生渗漏为止，记录此时的参考力矩和装配误差值；

步骤S200、利用仿真提取特定导管的管接头锥面节点坐标及对应压强值清单：基于导管外形建立导管数模，并根据步骤S100中的参考力矩和装配误差值建立装配过程的仿真模型；利用abaqus软件进行仿真实验，并导出特定导管的管接头锥面节点坐标及对应压强值清单；

1)测量特定导管的导管外形，通过外形参数建立导管数模，根据步骤S100中记录的参考力矩和装配误差值建立导管装配过程的仿真模型，利用abaqus软件进行仿真实验，得到该条件下特定导管管接头锥面部位的压强分布情况；

2)利用abaqus软件对仿真结果进行后处理，导出管接头锥面节点坐标和对应的压强值；

3)如图2所示，根据空间点坐标将锥面进行展开，笛卡尔坐标系中节点坐标表示为(x_i,y_i,z_i)，采用极坐标系将管接头锥面各点坐标进行表达：

进而求解出

有限元仿真模型中任意节点i坐标可表示为(θ_i,a_i,h_i)；

其中：x,y,z分别表示导管锥面上各点在以导管扩口端面圆心为原点建立的笛卡尔坐标系中的坐标值；

a表示锥面上各点距离扩口旋转对称轴线的距离；

R和r分别标识a的最大值和最小值；

h表示锥面上各点距离扩口端面的距离，范围为(0，H)；

θ表示过锥面上任意一点作对称轴线垂线，垂线与x轴的夹角，为中间变量，不作为最终计算变量；

步骤S300、确定保证密封性前提下特定导管的管接头锥面最小压强：通过循环计算确定保证密封性前提下特定导管的管接头锥面最小压强；

1)确定计算初始化条件

如图3所示，确定相邻点判定准则，采用极坐标系对管接头锥面进行表示后，相邻两个点的要求为：

式中θ_j、h_j分别表示节点的角度坐标和高度坐标值；

Δθ_j和Δh_j表示j和j+1两个坐标值的差值；

Δθ和Δh表示j和j+1两个坐标值理论最大差值，且由有限元仿真时网格划分大小确定；

确定开始循环的压强值，取初始压强P₀＝0,P₁＝P_max，循环参数i＝0,j＝0；

其中：P_max表示仿真计算出的所有点位压强值中的最大值；

2)确定遍历计算判断条件

当遍历压强清单时不满足0≤θ_j+1-θ_j≤Δθ时，取

当遍历压强清单时满足：

时，取

当遍历压强值清单时，若满足：

则输出P_i+1，即为所求特定导管的管接头锥面最小压强P；

其中：ΔP表示压强值需区分的最小刻度，通过实际需要和仿真计算精度确定；

步骤S400、测量实际导管外形参数，测量装配环境下实际导管的装配误差值，根据得到的参数，按照步骤S200所述方法进行导管虚拟装配仿真模型，仿真力矩设置为HB4-1中额定力矩最小值，输出仿真结果，并导出实际导管的管接头锥面点位坐标和点位压强清单；

步骤S500、利用步骤S300所述方法及步骤S400得到的压强清单，计算出实际导管完整的等压密封线中最小的压强值P'，然后与步骤S300中计算出的特定导管的管接头锥面最小压强P进行对比，当P'≥P时，则表示该装配状态的实际导管安装密封效果较好，渗漏概率低，当P'≤P时，说明该装配状态的实际导管存在渗漏风险。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例提供了一种扩口类导管装配密封性预测方法，包括以下步骤：

步骤一、利用试验确定参考力矩和装配误差值

以符合HB4-1标准的一组铝合金扩口导管(参数：直径22mm，壁厚1mm，长度300mm，材料LF2M)进行安装验证，并采用军机气密要求(气压0.5MPa，保压时间15min)进行气密试验，利用观察气压表值变化情况和涂刷肥皂水后气泡情况判断气密效果。通过试验发现角度误差为2°情况下，施加70N/m扭矩进行安装，导管无渗漏，验证结果如下：

序号	误差值	扭矩	渗漏情况(气泡、气压表变化)
				1	2°	10N/m	保压15min掉0.08Mpa
2	2°	15N/m	保压15min掉0.06Mpa
				3	2°	20N/m	保压15min掉0.04Mpa
4	2°	25N/m	保压15min掉0.03Mpa
				5	2°	30N/m	保压15min掉0.03Mpa
6	2°	35N/m	保压15min掉0.02Mpa
				7	2°	40N/m	保压15min掉0.02Mpa
8	2°	45N/m	保压15min掉0.01Mpa
				9	2°	50N/m	保压15min掉0.01Mpa
10	2°	55N/m	保压15min掉0.01Mpa
				11	2°	60N/m	轻微渗漏，气压不变
12	2°	65N/m	轻微渗漏，气压不变
				13	2°	70N/m	无渗漏

步骤二、利用仿真提取管接头锥面节点坐标及对应压强值清单

测量提取装机实物导管外形参数，利用abaqus建立仿真模型，仿真施加外力为步骤一中不发生渗漏的最小力矩70N/m，通过螺纹扭矩与轴向力转换公司T＝KFd，K取0.2，计算出需施加的轴向力F＝3818N，仿真边界条件设置及外力设置数据如下：

类别

摩擦系数

网格密度

单元格类型

外力

屈服强度

抗拉强度

参数

0.2

0.15mm

C3D8R

3838N

120

230

基于ABAQUS软件平台，使用Python语言进行二次开发，提取出节点坐标数据和压强数据，并进行坐标转换，转换后数据如下：

步骤三、确定保证密封性前提下扩口导管管接头锥面最小压强

根据导出的清单及abaqus有限元中网格划分大小，确定如下参数

P₀＝0,

P₁＝P_max＝204Mpa

Δθ＝2°

θ₀＝-90°

通过循环计算得出最小压强P＝0.85Mpa。

步骤四/步骤五、利用上述方法对装机的产品管进行仿真实验，产品管为Z形管，参数如下：

类别

直径

壁厚

材料

长度

转角半径

制造规范

参数

22mm

1mm

LF2M

300*500*200mm

50mm

HB4-1

实测误差值为3°，安装力矩为89N/m，利用二次开发模块导出导管接头锥面节点坐标值和压强值清单，利用步骤三所述方法进行计算，得到最小压强P'＝1.65＜P，说明该状态下导管安装渗漏风险较低。经过三架份实际导管气密性检测，合格率100％。

实测误差值为4°，安装力矩为89N/m，利用二次开发模块导出导管接头锥面节点坐标值和压强值清单，利用步骤三所述方法进行计算，得到最小压强P'＝0.05＜P，说明该状态下导管安装渗漏风险较高。经过三架份实际导管气密性检测，合格率33.3％。

经过多次验证，该方法将密封性好的导管装配预测为好的准确率为100％，将密封性差的导管装配预测为差的准确率为66.6％，预测精度较高。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种扩口类导管装配密封性预测方法，其特征在于，计算出特定直径特定材料的特定导管密封时密封面的最小压强值P；然后根据实际导管装配环境下的装配误差值及导管外形特征参数，将HB4-1中对应的额定安装力矩作为外力输入，进行安装过程有限元仿真计算，并得到实际导管密封时密封面的最小压强值P'；当P' ≥P时，则表明该状态实际导管的安装密封效果较好，渗漏概率低，当P' <P时，则表明该状态实际导管的安装存在渗漏风险；

包括以下步骤：

步骤S100、利用试验确定特定直径、特定材料的特定导管的参考力矩和装配误差值：

步骤S200、利用仿真提取特定导管的管接头锥面节点坐标及对应压强值清单：基于导管外形建立导管数模，并根据步骤S100中的参考力矩和装配误差值建立装配过程的仿真模型；利用abaqus软件进行仿真实验，并导出特定导管的管接头锥面节点坐标及对应压强值清单；

步骤S300、确定保证密封性前提下特定导管的管接头锥面最小压强P：通过循环计算确定保证密封性前提下特定导管的管接头锥面最小压强P；

步骤S400、测量实际导管外形参数，测量装配环境下实际导管的装配误差值，根据得到的参数，按照步骤S200所述方法进行导管虚拟装配仿真模型，仿真力矩设置为HB4-1中额定力矩最小值，输出仿真结果，并导出实际导管的管接头锥面点位坐标和点位压强清单；

步骤S500、利用步骤S300所述方法及步骤S400得到的点位压强清单，计算出实际导管完整的等压密封线中最小的压强值P'，然后与步骤S300中计算出的特定导管的管接头锥面最小压强P进行对比，当P' ≥P时，则表示该装配状态的实际导管安装密封效果好，渗漏概率低，当P' <P时，说明该装配状态的实际导管存在渗漏风险。

2.根据权利要求1所述的一种扩口类导管装配密封性预测方法，其特征在于，所述步骤S100中，选定特定直径、特定材料的特定导管进行安装试验，选定安装误差，安装力矩逐级递增至导管不发生渗漏为止，记录此时的参考力矩和装配误差值。

3.根据权利要求1所述的一种扩口类导管装配密封性预测方法，其特征在于，所述步骤S200具体包括以下步骤：

测量特定导管的导管外形，通过外形参数建立导管数模，根据步骤S100中记录的参考力矩和装配误差值建立导管装配过程的仿真模型，利用abaqus软件进行仿真实验，得到该条件下特定导管管接头锥面部位的压强分布情况；

利用abaqus软件对仿真结果进行后处理，导出管接头锥面节点坐标和对应的压强值；

根据空间点坐标将锥面进行展开，笛卡尔坐标系中节点坐标表示为（x _i ,y _i ,z _i ），采用极坐标系将管接头锥面各点坐标进行表达：

进而求解出

有限元仿真模型中任意节点i坐标可表示为（θ _i ,a _i ,h _i ）；

其中：x,y,z分别表示导管锥面上各点在以导管扩口端面圆心为原点建立的笛卡尔坐标系中的坐标值；

a表示锥面上各点距离扩口旋转对称轴线的距离；

R和r分别标识a的最大值和最小值；

h表示锥面上各点距离扩口端面的距离，范围为（0，H）；

θ表示过锥面上任意一点作对称轴线垂线，垂线与x轴的夹角，为中间变量，不作为最终计算变量。

4.根据权利要求3所述的一种扩口类导管装配密封性预测方法，其特征在于，所述步骤S300具体包括以下步骤：

确定计算初始化条件

确定相邻点判定准则，采用极坐标系对管接头锥面进行表示后，相邻两个点的要求为：

式中θ _j 、h _j 分别表示节点j的角度坐标和高度坐标值；

Δθ _j 和Δh _j 分别表示j和j+1两个坐标值的角度坐标和高度坐标值的差值；

Δθ和Δh分别表示j和j+1两个坐标值的角度坐标和高度坐标值的理论最大差值，且由有限元仿真时网格划分大小确定；

确定开始循环的压强值，取初始压强P ₀ =0,P ₁ =P _max ，循环参数i=0，j=0；

其中：P_max表示仿真计算出的所有点位压强值中的最大值；

确定遍历计算判断条件

当遍历压强清单时不满足0≤θ _j+1 -θ _j ≤Δθ时，取

当遍历压强清单时满足：

时，取

当遍历压强值清单时，若满足：

则输出P _i+1，即为所求特定导管的管接头锥面最小压强P；

其中：ΔP表示压强值需区分的最小刻度，通过实际需要和仿真计算精度确定。