等静压力

冶金工程学术语

等静压力是指通过测定样品的相对介电常数及损耗与各种参量的关系，得到了等静压力及偏置电压对反铁电体铁电/反铁电相变及反铁电/顺电(PE)相变温度影响的规律。等静压时，一般先将粉末或工件装在包套之中，然后对包套抽真空除气和密封，再将密封后的整个构件放在等静压机的压缸内，利用液压或气压使粉末或工件致密化。

基本介绍

等静压时，一般先将粉末或工件装在包套之中，然后对包套抽真空除气和密封，再将密封后的整个构件放在等静压机的压缸内，利用液压或气压使粉末或工件致密化。在压制的过程中，必须由包套的塑性变形来传递等静压力。由于包套有一定厚度和刚性，包套传递到工件上的压力就必然与压缸内液体或气体的压力不相等，包套对等静压压力产生了屏蔽效应。包套屏蔽压力的大小与许多因素有关，在对具体的工件压制时可能造成不同部位压力各不相等，即作用在粉末或工件上压力实际上并不是等静压力，从而导致粉末的致密化或工件的变形不均匀。因此，在对等静压过程进行数值模拟时，必须考虑包套在等静压过程中的作用。

在进行壳体构件热等静压复合连接应力场的有限元分析中，同样需要考虑包套的作用。如果将包套纳入工件中一起进行分析，必须进行包套和工件之间的接触分析。接触分析属于边界条件高度非线性的分析，这不仅会增加计算工作量，而且许多接触分析参数(如接触容限、分离力等) 难以用实验确定。在接触分析的过程中，经常由于接触分析参数的不准确导致计算结果不正确或计算过程难以收敛。如果能在有限元分析前确定包套对等静压压力屏蔽的大小，将屏蔽后的压力直接作用在工件表面上，就可以避免包套和工件之间接触分析的困难，减少计算工作量。研究的壳体构件为超半球形状，由半球壳和一段柱壳连接而成，因此文中分析了这两类不同形状的包套对等静压压力屏蔽效应。

内外半球壳包套的塑性应力分析在等静压过程中，等静压力作用在内外半球包套表面上，必须先使包套发生塑性变形，之后才能将等静压力传递到包套内部工件上。设工件受压后对包套的反作用力，内外包套的受力情况各不相同。

柱壳包套屏蔽

与半球壳包套一样，先进行柱壳在内外压作用下的弹性应力分析。柱壳包套与半球壳包套一样，内外柱壳包套的受力是不相同的。

两种结构的包套民屏蔽的等静压压力大小与包套壁厚、包套材料屈服强度成正比。在相同厚度的条件下，半球壳包套屏蔽的压力比柱壳包套屏蔽的压力略大，前者为后者的3倍。

屏蔽效果

有一半球壳和柱壳构成的超半球壳体工件，由两种不同材料构成，需通过热等静压复合连接在一起，包套在热等静压温度下的屈服强度σs =30MPa ，等静压压力P 为40MPa 时，包套壁厚分别1. 0mm、1. 5mm、2. 0mm、2. 5mm 和3. 0mm 时作用到工件上的真实压力大小。

在热等静压温度下，当热等静压压力高于材料的屈服极限，由于包套屏蔽掉的压力与热等静压力相比是比较小的，即使采用3mm厚的包套，由包套屏蔽的最大压力也不超过热等静压力的5%。

总结

1.半球壳和柱壳包套均对等静压压力具有屏蔽作用，屏蔽压力的大小与包套壁厚和包套屈服强度成正比。

2.不同形状的包套对等静压压力屏蔽的大小不同，对于同样厚度的半球壳和柱壳包套，半球壳包套屏蔽的压力为柱壳包套屏蔽压力的3倍。

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