電纜杯形管節密封強度分析

方 斌，陳 淼，海 潔，趙朋遠

（1.武漢第二船舶設計研究所，湖北武漢430056；2.哈爾濱理工大學電工電子教學與實訓中心，黑龍江哈爾濱150020；3.哈爾濱化工研究所，黑龍江哈爾濱150020）

電纜密封是密封技術中的一種特殊技術。它正處于不斷發展之中，并且越來越多的被應用在生產、生活和軍事等方面，如大壩、電纜、地下建筑、過江穿海通道、深潛器、石油開采和船舶等多個領域[1]。

通常，碳纖維增強聚氨酯（PU）復合密封膠是專門針對處于海洋環境中的電纜與密封殼體之間研制的一種新型材料，具有操作簡便、耐老化性能優異等特點。碳纖維增強PU復合密封膠在壓縮強度達到7Mpa條件下，其耐酸性、耐堿性和抗輻射性等明顯優于目前常用的傳統密封填料。

我國在電纜與密封殼體密封的力學性能研究、密封材料在動態壓力下的作用研究方面尚處于空白階段。本文擬將靜態力學中的某些計算方法和理論用于電纜環型管節密封膠強度的計算（見圖1），并結合壓力實驗過程及密封材料的破壞型式，對膠粘劑的密封性能進行評價。

1 電纜密封膠環型管節強度計算

1.1 電纜密封強度指標

軸向壓縮強度、環向拉伸強度和徑向壓縮強度均大于7MPa。

圖1 電纜密封示意圖Fig.1 Sketch of cable sealant systems

1.2 計算步驟

①應用復合材料層合板理論，將強度指標視為相同壓力施加于殼體上，計算出殼體材料的軸向（z）和環向（θ）材料彈性常數；②根據應力和彈性常數計算殼體的軸向（z）和環向（θ）應變；③根據殼體的軸向（z）和環向（θ）應變，計算殼體材料的軸向和環向應力；……