文档介绍：垫片压缩回弹性能试验1、试验装置与试件试验加载系统为MTS-。试件是从整张传热板片中切割出一部分带有梯形垫片槽的矩形板片,板片材质为316L所示。垫片材料为三元乙丙橡胶,硬度为邵氏80,垫片横截面为菱型,主要结构尺寸。2、试验内容试验包含两部分:(1)常温下,垫片简单压缩回弹。将横截面为菱形的密封垫片水平放置在刚性平板上,通过固定在试验机上、下夹具上的钢圆柱(7mm)施加压缩载荷,测试在不同载荷下垫片的位移大小。加载速率参考设备的实际装配、操作条件,,;(2)在梯型密封槽约束作用下的垫片压缩回弹。将横截面为菱形的垫片嵌入矩形板片的梯形槽中,通过固定在上、下夹具的钢圆柱施加载荷。其他加载条件与前部分的试验相同。此试验以下称约束压缩回弹。试验结果分析1、简单压缩假设板式换热器橡胶垫片属于超弹性材料,3个主方向的厚度与压缩前垫片的初始厚度之比,也称为压缩比。综合式(1)、(2)得:S=2WC=2[(WI1I1WI2)I-WI2CI3WI3C-1](4)利用真实应力与S之间的关系,得到垫片在变形后的真实应力表达式:=-pI2[WI1B-WI2B-1](5)主应力分量为:i=-p2[WI12i-WI2-2i](i=1,2,3)(6)式(5)中,B是左柯西-格林应变张量(leftCauchy-Greenstraintensor),-pI代表流体静压力张量,I为二阶单位张量。为真实应力张量。简单压缩时,垫片表面只在一个方向有真实压应力1,又因为橡胶材料具有不可压缩性,设1=,则有:2=3=1,则式(6)可简化为:1=2(2-1)(WI1WI21)(7)工程实际中,可拆卸板式换热器垫片的预紧压缩量一般为垫片初始厚度的1535,压缩变形过程中,垫片瞬时受力面积要大于初始受力面积。分别以瞬时受力面积和初始受力面积为基准的真实压应力1与名义压应力e关系为:1=e在Mooney-Rivlin模型中应变能密度函数为:W=C10(I1-3)C01(I2-3)(8)将式(8)代入式(7)得:1=2(2-1)(C10C011)(9)在Yeoh模型[10]中应变能密度函数为:W=C10(I1-3)C20(I1-3)2C30(I1-3)3(10)将式(10)代入式(7)有:1=2(2-1)[C102C20(22-3)3C30(22-3)2](11)利用最小二乘法可确定式(9)、(11)中的材料常数值C10,C01,C20,C30,得到的两模型拟合应力值如所示。,Mooney-Rivlin模型、。Yeoh模型拟合曲线与试验数据变化趋势接近一致。2、约束压缩在梯形槽约束前、后,垫片真实压应力的相对变化率,定义为分别在约束压缩、简单压缩条件下压应力差值与简单压缩应力的比值,用于反映在梯形槽约束前、后垫片压应力的变化。,由于梯形槽约束作用,,,,,传热板片的梯型槽对垫片横向变形的约束作用越明显,可显著提高