針對(duì)反應(yīng)釜的高腐蝕性、恒溫以及多振動(dòng)等工況,設(shè)計(jì)一種新型鎳鈦合金雙層波紋石墨復(fù)合墊片,其骨架材料為鎳鈦合金,結(jié)構(gòu)為雙層式波紋結(jié)構(gòu),在雙層骨架的內(nèi)外側(cè)填充石墨層。選取波紋數(shù)、骨架厚度和波紋幅值等參數(shù)進(jìn)行正交優(yōu)化設(shè)計(jì),采用ANSYS軟件模擬該墊片在一定波紋數(shù)(4～6個(gè))、骨架厚度(0.3～0.5 mm)和波紋幅值(0.3～0.5 mm)時(shí)的變形特征。結(jié)果表明:新型墊片的最佳回彈率為93.84%,對(duì)應(yīng)的波紋數(shù)、骨架厚度和波紋幅值為5個(gè)、0.5 mm和0.3 mm。與不銹鋼雙層波紋石墨復(fù)合墊片和不銹鋼單層波紋石墨復(fù)合墊片對(duì)比表明:鎳鈦合金雙層波紋石墨復(fù)合墊片具有最好的回彈性能。
【部分圖文】：

柔性石墨金屬波紋復(fù)合墊片是在波紋狀的金屬板的兩面覆蓋柔性石墨的一種復(fù)合墊片。這種墊片既有金屬的強(qiáng)度,又有波紋彈性的特點(diǎn),其結(jié)構(gòu)如圖1所示[10]。但該柔性石墨金屬波紋復(fù)合墊片的壓縮量較低,預(yù)緊力較小時(shí)柔性石墨與法蘭接觸面無(wú)法形成完全密封;預(yù)緊力過(guò)大時(shí)容易散架。為此,文中設(shè)計(jì)了一種雙層復(fù)合墊片,如圖2所示,其在較低預(yù)緊力時(shí)也能提供足夠的壓縮量,起到較好的密封性能。圖2 鎳鈦合金雙層波紋石墨復(fù)合墊片

鎳鈦合金雙層波紋石墨復(fù)合墊片

鎳鈦形狀記憶合金在奧氏體狀態(tài)下加載時(shí)其超彈性的典型曲線如圖3所示,分為加載和卸載2個(gè)過(guò)程。加載過(guò)程中:AB段是母相奧氏體下的線彈性變形;BC段是馬氏體相變引起的超彈性階段,點(diǎn)B和C的應(yīng)力分別為σ s A→Μ 和σ e A→Μ ,視為馬氏體相變初始應(yīng)力和結(jié)束應(yīng)力。DE段是馬氏體的彈性回復(fù)階段;EF段是馬氏體逆相變階段,點(diǎn)E和F的應(yīng)力分別為σ s Μ→A 和σ e Μ→A ,視作逆相變開始應(yīng)力和結(jié)束應(yīng)力;FG段是母相奧氏體的線彈性回復(fù)階段;GA段是卸載至載荷為0后的殘余應(yīng)變量。由以上各階段組成的超彈性曲線呈典型的旗幟狀,即整個(gè)變形過(guò)程呈現(xiàn)遲滯環(huán)效應(yīng)。鎳鈦合金材料參數(shù)如表2所示,表中ε對(duì)應(yīng)圖3中的GA段,即最大殘余應(yīng)變值;α為鎳鈦合金對(duì)拉壓反應(yīng)的差異;EX為彈性模量,盡管鎳鈦合金的奧氏體彈性模量大于馬氏體彈性模量,但由于材料模型的局限,ANSYS模擬過(guò)程取奧氏體彈性模量等于馬氏體彈性模量[12-13]。
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本文編號(hào)：2862951