Návrh programu dutiny z tenkých stěn
Titanová slitina lemovaná tenkostěnnou dutinou přijímá inovativní třívrstvý strukturální design: Vnější vrstva je 0. 3mm-timná z nerezová trubice z nerezové z nerezové oceli, střední vrstva je ultra vysoká vrstva. Kostra vložky má průřez ve tvaru dráhy ve tvaru dráhy a je upevněna 11 rovnoměrně rozmístěnými žebry a vázacími tyčemi na horní a spodní straně, aby vytvořila stabilní strukturu. Aby se zabránilo podélnému pohybu kostru vložky, je polohování odsazení s hloubkou 0. 7 mm distribuováno ve stejných intervalech na horní a dolní části tenkostěnné trubice.
S ohledem na výrobní náklady a doba cyklu je kostra vložky 3D vytištěna technologií selektivní laserové tání (SLM) a surovina je prášek z titanové slitiny TC4 s velikostí částic 20-63 μm. Tato technologie nejen zajišťuje přesné formování kostru vložky, ale také zvyšuje účinnost výroby.
Za účelem vyhodnocení mechanických vlastností struktury kostru vložky jsme provedli analýzu statické strukturální simulace pomocí softwaru ANSYS Workbench. Simulací napětí a deformace kostra vložky s různými tloušťkami, šířkami a rozestupy pod 0. 1 MPA tlak aplikovaný na vnější povrch tenkostěnné potrubí z nerezové oceli jsme dosáhli následujících závěrů:
Účinek tloušťky a šířky: V případě určitého mezeru se napětí nerezové oceli a titanové slitiny snižuje se zvyšováním tloušťky a šířky. Když tloušťka dosáhne 4 mm, účinek pokračování ve zvýšení šířky na stres se stává zanedbatelným. Proto jsme si vybrali strukturu kosteru vložky s tloušťkou 4 mm a šířkou 11 mm.
Vliv mezery: V případě určité tloušťky se výrazně zvýší napětí nerezové oceli a slitin titanu a deformace tenkostěnných dutin. S ohledem na okraj a deformaci bezpečnosti napětí jsme určili 15 mm jako optimální mezery.
Struktura tenké desky a vlákna: Abychom dále snížili deformaci a zlepšili strukturální stabilitu, přidali jsme na horním a dolním povrchu kostru vložky tenkou desku a vlákninu. Výsledky simulace ukazují, že struktura tenké desky je lepší než struktura vlákna při snižování deformace a 0. Tloušťka 5 mm struktury tenké desky dosahuje optimální rovnováhy mezi obtížemi s lehkou hmotností a potížemi s tiskem.
Analýza tepelně strukturální vazby
Vzhledem k tomu, že titanové slitiny lemované tenkostěnné dutiny musí odolávat pečení s vysokou teplotou in-line při 25 0 stupni, abychom získali cílovou hladinu vakua, provedli jsme analýzu simulace tepelně strukturální spojky. Výsledky ukazují, že pod kombinovaným účinkem 250 stupňů a vakuové extrakce je maximální deformace dutiny tenkostěn na jedné straně 1,65 mm, což je asi o 0,29 mm více než u stavu teploty místnosti; Napětí z nerezové oceli je 135 MPa, což je hluboko pod limitem výnosové pevnosti a splňuje požadavek na pevnost.
Test deformace dutiny s tenkou stěnou
Za účelem ověření přesnosti výsledků simulace jsme provedli deformační test tenkostěnné dutiny. Ve vakuu byla deformační údaje o dutině tenkostěn a zaznamenána v reálném čase pomocí vysoce přesného měřicího zařízení. Výsledky testu ukazují, že skutečná deformace dobře odpovídá výsledkům simulace, což ověřuje spolehlivost simulačního modelu. Mezitím jsme také simulovali deformaci za podmínek pečení s vysokou teplotou, abychom dále potvrdili stabilitu dutiny v prostředí s vysokou teplotou.
