等靜壓力

等靜壓時，一般先將粉末或工件裝在包套之中，然後對包套抽真空除氣和密封，再將密封后的整個構件放在等靜壓機的壓缸內，利用液壓或氣壓使粉末或工件緻密化。在壓制的過程中，必須由包套的塑性變形來傳遞等靜壓力。由於包套有一定厚度和剛性，包套傳遞到工件上的壓力就必然與壓缸內液體或氣體的壓力不相等，包套對等靜壓壓力產生了屏蔽效應。包套屏蔽壓力的大小與許多因素有關，在對具體的工件壓制時可能造成不同部位壓力各不相等，即作用在粉末或工件上壓力實際上並不是等靜壓力，從而導致粉末的緻密化或工件的變形不均勻。因此，在對等靜壓過程進行數值模擬時，必須考慮包套在等靜壓過程中的作用。

在進行殼體構件熱等靜壓複合連接應力場的有限元分析中，同樣需要考慮包套的作用。如果將包套納入工件中一起進行分析，必須進行包套和工件之間的接觸分析。接觸分析屬於邊界條件高度非線性的分析，這不僅會增加計算工作量，而且許多接觸分析參數(如接觸容限、分離力等) 難以用實驗確定。在接觸分析的過程中，經常由於接觸分析參數的不準確導致計算結果不正確或計算過程難以收斂。如果能在有限元分析前確定包套對等靜壓壓力屏蔽的大小，將屏蔽後的壓力直接作用在工件表面上，就可以避免包套和工件之間接觸分析的困難，減少計算工作量。研究的殼體構件為超半球形狀，由半球殼和一段柱殼連接而成，因此文中分析了這兩類不同形狀的包套對等靜壓壓力屏蔽效應。

內外半球殼包套的塑性應力分析在等靜壓過程中，等靜壓力作用在內外半球包套表面上，必須先使包套發生塑性變形，之後才能將等靜壓力傳遞到包套內部工件上。設工件受壓後對包套的反作用力，內外包套的受力情況各不相同 ^[1]  。

與半球殼包套一樣，先進行柱殼在內外壓作用下的彈性應力分析。柱殼包套與半球殼包套一樣，內外柱殼包套的受力是不相同的。

兩種結構的包套民屏蔽的等靜壓壓力大小與包套壁厚、包套材料屈服強度成正比。在相同厚度的條件下，半球殼包套屏蔽的壓力比柱殼包套屏蔽的壓力略大，前者為後者的3倍 ^[2]  。

有一半球殼和柱殼構成的超半球殼體工件，由兩種不同材料構成，需通過熱等靜壓複合連接在一起，包套在熱等靜壓温度下的屈服強度σs =30MPa ，等靜壓壓力P 為40MPa 時，包套壁厚分別1. 0mm、1. 5mm、2. 0mm、2. 5mm 和3. 0mm 時作用到工件上的真實壓力大小。

在熱等靜壓温度下，當熱等靜壓壓力高於材料的屈服極限，由於包套屏蔽掉的壓力與熱等靜壓力相比是比較小的，即使採用3mm厚的包套，由包套屏蔽的最大壓力也不超過熱等靜壓力的5% ^[3]  。

1.半球殼和柱殼包套均對等靜壓壓力具有屏蔽作用，屏蔽壓力的大小與包套壁厚和包套屈服強度成正比。

2.不同形狀的包套對等靜壓壓力屏蔽的大小不同，對於同樣厚度的半球殼和柱殼包套，半球殼包套屏蔽的壓力為柱殼包套屏蔽壓力的3倍 ^[3]  。