Автоматическая сварка, 2019, №07



2019 №07 (02)

DOI of Article 10.15407/as2019.07.03

2019 №07 (04)

---

Журнал «Автоматическая сварка», № 7, 2019 г., с.16-23

Моделирование температурных полей, напряжений и деформаций в цилиндрических оболочках, полученных методом аддитивной технологии

В.А. Костин, Г.М. Григоренко

ИЭС им. Е.О. Патона НАН Украины. 03150, г. Киев, ул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua

В работе представлены результаты моделирования температурных полей, напряжений и деформаций при формировании аддитивной многослойной конструкции из алюминиевого сплава 1561, низколегированной конструкционной стали марки 09Г2С и титанового сплава марки Grade 2. На основании экспериментальных результатов, полученных ранее в ИЭС им. Е.О. Патона при нанесении аддитивных наплавок из данных материалов, было проведено компьютерное моделирование для улучшения технологии проведения аддитивного процесса. В ходе расчетов было проанализировано влияние алгоритма последовательности нанесения аддитивных слоев — наплавление цилиндрической оболочки по кольцу или по спирали — на распределение температур в наплавке  и ее устойчивость к внешним нагрузкам. Установлено, что при формировании цилиндрических оболочек аддитивным методом целесообразно использовать технологию наплавления по спирали и применять менее теплопроводные конструкционные материалы — конструкционные стали и титановые сплавы. Библиогр. 10, рис. 7.
Ключевые слова: аддитивное производство, моделирование, наплавление по спирали, цилиндрические оболочки, устойчивость, остаточные напряжения

Поступила в редакцию 08.04.2019
Подписано в печать 10.06.2019

Список литературы

1. Кривошапко С.Н. (2013) О возможностях оболочечных сооружений в современной архитектуре и строительстве. Строительная механика инженерных конструкций и сооружений, 1, 51–56.
2. Барвинок В.А., Кирилин А.Н., Комаров А.Д. (2002) Высокоэффективные технологические процессы изготовления элементов трубопроводных и топливных систем летательных аппаратов. Москва, Наука и технологии.
3. Григоренко Г.М., Шаповалов В.А., Жуков В.В. (2016) Аддитивное производство металлических изделий (Обзор). Автоматическая сварка, 5-6, 148–153.
4. Kaufui V.Wong, Aldo Hernandez. (2012) A Review of Additive Manufacturing. International Scholarly Research Network – Mechanical Engineering, 2012, Article ID 208760, 10 pages, Doi:10.5402/2012/208760.
5. ВМС США напечатали готовый к погружению подводный аппарат. https://hi-news.ru/technology/vms-ssha-napechatali-gotovyj-k-pogruzheniyu-podvodnyj-apparat.html
6. Jandric Z., Labudovic M., Kovacevic R. (2004) Effect of heat sink on microstructure of three-dimensional parts built by welding-based deposition International Journal of Machine Tools and Manufacture, 44(7–8), 785–796.
7. Ковальчук Д.В., Мельник В.И., Мельник И.В., Тугай Б.А. (2017) Новые возможности аддитивного производства с технологией xBeam 3D Metal Printing (Обзор). Автоматическая сварка, 12, 26–33.
8. Шаповалов Е.В., Долиненко В.В., Коляда В.А. и др. (2016) Применение роботизированной и механизированной сварки в условиях возмущающих факторов. Там же, 7(754), 46–51.
9. Костин В.А., Григоренко Г.М. (2017) Особенности формирования структуры 3D изделия из стали S460M в аддитивной металлургической технологии. Современная электрометаллургия, 3(128), 33–42.
10. Костин В.А., Григоренко Г.М., Жуков В.В. (2017) Моделирование металлургического аддитивного процесса создания конструкций из стали 09Г2С. Там же, 2(127), 35–44.