Inconel 718合金O形环高温弹塑性行为研究

本文主要探讨了Inconel 718合金O形环在高温下的压扁弹塑性行为，该研究发表于2005年的《上海交通大学学报》。Inconel 718是一种常用的高温耐腐蚀合金，其O形环在工业设备中的密封性能至关重要，尤其是在核动力设施等高温环境下。 研究者通过对Inconel 718合金制成的小型管状O形环样本进行了压扁-回弹试验，重点关注了本构模型参数（如材料的弹性模量、泊松比、屈服强度等）对O形环回弹量的影响。实验结果显示，O形环在经历了低压缩比的预加载后，对后续高压缩比下的回弹能力并无显著影响，这表明其具有良好的记忆效应，能够在一定程度上保持其初始形状。温度在这一过程中也起到了关键作用，高温环境下，材料的热膨胀和蠕变特性可能会影响其回弹性能。 具体来说，当压缩比在6%至30%的范围内，O形环的回弹量与压缩比呈现出明显的抛物线关系，这意味着在一定的载荷范围内，随着压力的增加，O形环的回弹能力先增强后趋于稳定。这一发现对于设计和选择合适的Inconel 718合金O形环以适应极端工作条件至关重要。 作者利用ANSYS程序的接触分析功能，结合NLISO非线性等向强化本构模型，对常温下O形环的压扁-回弹过程进行了数值模拟。数值模拟的结果与实验数据高度吻合，验证了所选用的本构模型的有效性和计算方法的准确性。这种模拟技术在工程设计中可以节省成本并缩短研发周期，有助于优化O形环的设计和使用。 本文不仅提供了关于Inconel 718合金O形环高温弹塑性行为的重要实验数据，还展示了通过数值模拟进行预测和优化设计的方法，对于航空航天、核能等领域中高温工作的密封件设计具有重要的指导意义。