扩口式管接头由于结构紧凑,装拆方便等特点,广泛应用于航空、航天、车辆、船舶等领域的管路系统中,起到管路连接和密封的作用。在实际工程应用中,扩口式管接头通常承载着油压、温度、振动等载荷,导致扩口式管接头在使用的过程中容易发生泄漏,带来安全隐患以及经济损失。本文针对特种车辆上常见的扩口式管接头,采用理论分析、数值仿真和实验验证相结合的方法,系统研究了轴向紧固力对密封性能的影响、预紧扭矩和轴向紧固力的关系,以及振动工况下轴向紧固力的衰退规律,为提高扩口式管接头的密封性能提供了理论基础和实现技术,论文的具体研究工作如下:(1)分析了扩口式管接头密封性能保障技术的国内外研究现状,指出了现有研究存在的问题和不足,并在此基础上给出了本论文的研究内容和研究意义。(2)提出了保证扩口式管接头密封性能的轴向紧固力确定方法。首先,建立了扩口式管接头密封界面的接触模型,探究了在轴向紧固力的作用下,密封区域接触参量的变化规律;在此基础上,根据扩口式管接头密封性能的密封准则,确定了轴向紧固力,最大限度地保证其密封性能。该轴向紧固力确定方法对于其他锥面密封结构也同样适用。(3)验证了扩口式管接头的扭拉关系公式。对扩口式管接头的各接触面进行了受力分析,得出了在拧紧过程中各组件的接触状态,确定了扩口式管接头的扭拉关系理论公式。在此基础上,选取M16?1.5(74锥)规格的扩口式管接头为例,建立了三维有限元分析模型,进行拧紧过程仿真,对扭拉关系理论公式的准确性进行了验证。(4)提出了振动工况下扩口式管接头轴向紧固力衰退规律的研究方法。在扩口式管接头的三维模型中引入预紧力单元,于扩口管尾端施加横向位移载荷,进行有限元计算。以此方法为基础,探究了螺母的松动机理和轴向紧固力衰退过程,并通过调整模型参数研究了振幅、摩擦系数、配合间隙等因素对振动工况下扩口式管接头轴向紧固力衰退规律的影响。(5)提出了两种扩口式管接头密封性能的实验研究方法:扩口式管接头密封性能综合验证方法和扩口式管接头横向振动实验方法。密封性能综合验证实验可以在实验室条件下对实际工况进行模拟,探究了油压、油温、振动频率、振幅、以及预紧扭矩等因素对扩口式管接头密封性能的影响。扩口式管接头横向振动实验通过在扩口管尾端施加循环的横向位移,对螺母的松动进行了实验研究。横向振动实验可以跟踪测量横向位移载荷下的横向推力以及螺母松动角度,用于实验分析以及对仿真结论进行验证。