Ohuenseinäinen onkalon ohjelman suunnittelu
Titanium seoksen vuorattu ohuen seinäinen ontelo ottaa käyttöön innovatiivisen kolmikerroksisen rakennesuunnittelun: Ulomääräkerros on 0. 3 mm: n paksu 316L ruostumattomasta teräksestä valmistettu ohuen seinäinen putki, keskikerros on TC4-titaaniseosluuke ja sisäkerros on Ultra-High-tyhjiöfloge. Liner-luurankolla on kiitotien muotoinen poikkileikkaus ja se kiinnitetään 11 tasaisesti etäisyydellä sijaitsevalla kylkiluun ja solmiotangolla ylä- ja alareunassa vakaan rakenteen muodostamiseksi. Liner-luurankon pitkittäisliikkeen estämiseksi, sijoittamisen sisennys syvyydellä 0.
Kun otetaan huomioon valmistuskustannukset ja sykli -aika, vuorausluuranko on 3D -painettu selektiivisellä lasersulatustekniikalla (SLM), ja raaka -aine on TC4 -titaaniseosjauhe, jonka hiukkaskoko on 20-63 μm. Tämä tekniikka varmistaa vain vuorausluuran tarkan muovauksen, vaan myös parantaa tuotannon tehokkuutta.
Liner -luuranon rakenteen mekaanisten ominaisuuksien arvioimiseksi suoritimme staattisen rakennesimulaatioanalyysin käyttämällä ANSYS Workbench -ohjelmistoa. Simuloimalla stressiä ja muodonmuutosta eri paksuuksilla, leveydellä ja etäisyyksillä 0. 1 MPa -paine, jota kohdistettiin ruostumattoman teräksen ohuen seinäisen putken ulkopinnalle, saavutimme seuraavat johtopäätökset:
Paksuuden ja leveyden vaikutus: Tietyn etäisyyden tapauksessa ruostumattoman teräksen ja titaaniseoksen jännitys vähenee paksuuden ja leveyden lisääntyessä. Kun paksuus saavuttaa 4 mm, seurauksena jatkossakin lisäävän stressin leveyden lisääminen muuttuu merkityksettömäksi. Siksi valitsimme vuorausluuran rakenteen, jonka paksuus on 4 mm ja 11 mm.
Välimatkan vaikutus: Tietyn paksuuden tapauksessa etäisyyden lisääntyessä ruostumattoman teräksen ja titaaniseosten jännitykset ja ohuen seinäisten onteloiden muodonmuutos lisääntyvät merkittävästi. Kun otetaan huomioon stressin turvamarginaali ja muodonmuutos, määrittelimme 15 mm optimaalisena etäisyytenä.
Ohut levy- ja filamenttirakenne: muodonmuutoksen vähentämiseksi ja rakenteellisen stabiilisuuden parantamiseksi lisäsimme ohut levy- ja filamenttien rakenne vuorausluuran luurankojen ylä- ja alakohtaisiin pintoihin. Simulaatiotulokset osoittavat, että ohut levyn rakenne on parempi kuin filamenttien rakenne muodonmuutoksen vähentämisessä ja {0. 5 mm: n paksuus on optimaalinen tasapaino kevyen painon ja tulostusvaikeuksien välillä.
Lämpörakenteen kytkentäanalyysi
Kun otetaan huomioon, että titaaniseoksen vuoratut ohuenseinäiset ontelot on kestättävä linjan korkean lämpötilan leipominen 25 0 asteen saavuttamiseksi kohde tyhjiötason saamiseksi, suoritimme lämpörakenteen kytkentäsimulaatioanalyysin. Tulokset osoittavat, että 250 asteen ja tyhjiön uuttamisen yhdistetyn vaikutuksen aikana ohuen seinäisen ontelon suurin muodonmuutos toisella puolella on 1,65 mm, mikä on noin 0,29 mm enemmän kuin huoneenlämpötilassa; Ruostumattomasta teräksestä valmistettu jännitys on 135 MPa, mikä on kaukana tuottolujuusrajan alapuolella ja täyttää lujuusvaatimuksen.
Ohuen seinäinen ontelon muodonmuutoskoe
Simulaatiotulosten tarkkuuden varmistamiseksi suoritimme ohuenseinäisen ontelon muodonmuutostestin. Tyhjiöjen mukaan ohuen seinäisen ontelon muodonmuutostiedot tarkkailtiin ja tallennettiin reaaliajassa käyttämällä korkean tarkkuuden mittauslaitetta. Testitulokset osoittavat, että todellinen muodonmuutos vastaa hyvin simulaatiotuloksia, mikä varmistaa simulaatiomallin luotettavuuden. Samaan aikaan simuloimme myös muodonmuutosta korkean lämpötilan leivontaolosuhteissa, jotta voisimme edelleen vahvistaa ontelon stabiilisuus korkean lämpötilan ympäristössä.
