얇은 벽 공동 프로그램 설계
티타늄 합금이 늘어선 얇은 벽 구조는 혁신적인 3 층 구조 설계를 채택합니다. 외부 층은 0입니다. 3mm-Thick 316L 스테인리스 스틸 얇은 벽 튜브, 중간 층은 TC4 티타늄 합금 라이너 스켈레톤이며, 내부 층은 초소형 백작 플랜지입니다. 라이너 골격은 활주로 모양의 단면적을 가지며, 상단과 아래쪽에 11 개의 균등 한 갈비뼈와 타이 막대에 의해 고정되어 안정적인 구조를 형성합니다. 라이너 골격의 종 방향 움직임을 방지하기 위해 0의 깊이를 갖는 들여 쓰기는 얇은 벽 튜브의 상단과 하단에 동일한 간격으로 분포됩니다.
제조 비용 및주기 시간을 고려할 때, 라이너 골격은 선택적 레이저 용융 (SLM) 기술에 의해 3D 인쇄되고, 원료는 입자 크기 20-63 μm의 입자 크기를 갖는 TC4 티타늄 합금 분말입니다. 이 기술은 라이너 골격의 정확한 성형을 보장 할뿐만 아니라 생산 효율을 향상시킵니다.
라이너 골격 구조의 기계적 특성을 평가하기 위해 ANSYS Workbench 소프트웨어를 사용하여 정적 구조 시뮬레이션 분석을 수행했습니다. 0 아래의 두께, 너비 및 간격으로 라이너 골격의 응력과 변형을 시뮬레이션함으로써 스테인레스 스틸 얇은 벽화 파이프의 외부 표면에 적용된 MPA 압력.
두께와 폭의 영향 : 특정 간격의 경우 스테인레스 스틸 및 티타늄 합금의 응력은 두께와 폭이 증가함에 따라 감소합니다. 두께가 4mm에 도달하면 응력의 폭을 계속 증가시키는 효과는 중요하지 않습니다. 따라서, 우리는 4 mm 두께와 11 mm 폭을 가진 라이너 골격 구조를 선택했습니다.
간격의 영향 : 특정 두께의 경우 간격의 증가에 따라 스테인레스 스틸 및 티타늄 합금의 응력과 얇은 벽 공동의 변형이 상당히 증가합니다. 응력 안전 마진과 변형을 고려하여 최적의 간격으로 15mm를 결정했습니다.
얇은 플레이트 및 필라멘트 구조 : 변형을 추가로 줄이고 구조적 안정성을 향상시키기 위해 라이너 골격의 상부 및 하부 표면에 얇은 플레이트와 필라멘트 구조를 추가했습니다. 시뮬레이션 결과는 얇은 플레이트 구조가 변형을 감소시키는 데 필라멘트 구조보다 우수하고 0. 얇은 플레이트 구조의 5mm 두께는 경량과 인쇄 난이도 사이의 최적 균형을 달성합니다.
열 구조 커플 링 분석
티타늄 합금이 늘어선 얇은 벽 구멍이 목표 진공 수준을 얻기 위해 25 0 정도의 인라인 고온 베이킹을 견딜 필요가 있다는 점을 고려할 때, 열 구조 커플 링 시뮬레이션 분석을 수행했습니다. 결과는 250 도의 결합 된 효과와 진공 추출에 따라 한쪽에서 얇은 벽 공동의 최대 변형이 1.65 mm이며, 이는 실내 온도 조건보다 약 0.29 mm 더 높다는 것을 보여준다. 스테인레스 스틸 응력은 135 MPa이며, 이는 항복 강도 제한보다 훨씬 낮고 강도 요구 사항을 충족합니다.
얇은 벽 캐비티 변형 테스트
시뮬레이션 결과의 정확도를 확인하기 위해 얇은 벽 공동의 변형 테스트를 수행했습니다. 진공 상태에서, 얇은 벽 공동의 변형 데이터를 고정식 측정 장비를 사용하여 실시간으로 모니터링하고 기록 하였다. 테스트 결과는 실제 변형이 시뮬레이션 결과와 잘 일치하여 시뮬레이션 모델의 신뢰성을 확인합니다. 한편, 우리는 또한 고온 베이킹 조건 하에서 변형을 시뮬레이션하여 고온 환경에서 공동의 안정성을 추가로 확인했습니다.
