Eng
Ukr
Rus
Триває друк
2018 №04 (03) DOI of Article
10.15407/sem2018.04.04
2018 №04 (05)

Сучасна електрометалургія 2018 #04
SEM, 2018, #4, 52-61 pages
 
Моделювання адитивного процесу формування тонкостінних циліндричних оболонок

Journal                    Сучасна електрометалургія
Publisher                 International Association «Welding»
ISSN                      2415-8445 (print)
Issue                       № 4, 2018 (November)
Pages                      52-61
 
 
Authors
В. А. Костін, Г. М. Григоренко
Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua

В роботі представлені результати моделювання температурних полів, напружень і деформацій при формуванні адитивної багатошарової конструкції з алюмінієвого сплаву 1561, низьколегованої конструкційної сталі марки 09Г2С і титанового сплаву марки Grade 2. На підставі експериментальних результатів, отриманих в ІЕЗ ім. Є. О. Патона, при наплавленні адитивних шарів з даних матеріалів проведено комп’ютерне моделювання з метою підвищення продуктивності адитивного процесу. В ході розрахунків проаналізовано алгоритм послідовності нанесення адитивних шарів (наплавлення циліндричної оболонки по кільцю або по спіралі) на розподіл температур в оболонці та параметри її стійкості до зовнішніх навантажень. Встановлено, що при формуванні циліндричних оболонок адитивним способом доцільно використовувати технологію наплавлення по спіралі і застосовувати менш теплопровідні матеріали (конструкційні сталі, титанові сплави). Бібліогр. 21, табл. 1, іл. 10.
Ключові слова: адитивне виробництво; моделювання; наплавлення по спіралі; циліндричні оболонки; стійкість; остаточні напруження
 
Received:                22.05.18
Published:               15.11.18
 
 
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. Буланов И. М., Воробей В. В. (1998) Технология ракетных и аэрокосмических конструкций из композиционных материалов: учеб. для вузов. Москва, Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана.
  3. (2017) ВМС США напечатали готовый к погружению подводный аппарат. https://hi-news.ru/technology/vms-ssha-napechatali-gotovyj-k-pogruzheniyu-podvodnyj-apparat.html
  4. Ночовная Н. А., Анташев В. Г. (2007) Титан спускается на Землю. Мир транспорта, 4. http://www.viam.ru/public.
  5. (2016) Титан — материал XXI века. Судостроение. Металлургия. Машиностроение. Энергетика. http://www.crism-prometey.ru/about/activities/titanovyye-splavy-60.pdf
  6. Каблов Е. Н. (2007) Основные итоги и направления развития материалов для перспективной авиационной техники. В сб. 75 лет. Авиационные материалы. Избранные труды «ВИАМ» 1932–2007. Москва, ВИАМ, 20–26.
  7. Дубинчик Е. В., Пастушков В. Г., Янковский Л. В. (2013) Особенности применения композитных материалов в строительстве. Модернизация и научные исследования в транспортном комплексе, 3, 175–181.
  8. Голенков В. А., Дмитриев А. М., Кухарь В. Д. и др. (2004) Специальные технологические процессы и оборудование обработки давлением. Москва, Машиностроение.
  9. 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.
  10. Григоренко Г. М., Шаповалов В. А., Жуков В. В. (2016) Аддитивное производство металлических изделий (Обзор). Автоматическая сварка, 5–6, 148–153.
  11. Wong K. V., Hernandez A. (2012) A review of additive manufacturing. International scholarly research network — mechanical engineering, 2012, Article ID 208760, doi:10.5402/2012/208760.
  12. Махненко О. В., Миленин А. С., Великоиваненко Е. А. и др. (2017) Моделирование температурных полей для различных типов трехмерных образцов при их послойном формировании на оборудовании электронно-лучевой наплавки xBEAM 3D Metal Printer. Сб. докл. восьмой межд. конф. «Лучевые технологии в сварке и обработке материалов». Киев, Международная Ассоциация «Сварка». http://patonpublishinghouse.com/proceedings/ltwmp2017.pdf.
  13. 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.
  14. 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.
  15. Шаповалов Е. В., Долиненко В. В., Коляда В. А. и др. (2016) Применение роботизированной и механизированной сварки в условиях возмущающих факторов. Там же, 7, 46–51.
  16. Lukas H. L., Fries S. G., Sundman B. (2007) Computational Thermodynamics: The Calphad Method. Cambridge, U.K., Cambridge University Press.
  17. Костин В. А., Григоренко Г. М. (2017) Особенности формирования структуры 3D изделия из стали S460M в аддитивной металлургической технологии. Сучасна електрометалургія, 3, 33–42.
  18. Григоренко Г. М., Костин В. А., Жуков В. В. (2017) Моделирование металлургического аддитивного процесса создания конструкций из стали 09Г2С. Там же, 2, 35–44.
  19. Lorenz R. (1911) Die nicht assensymmetrische. Knickung dunnwandiger Hohlzulinder Zeitschrift, 7, 241–260.
  20. Тимошенко С. П. (1914) К вопросу о деформации и устойчивости цилиндрической оболочки. Вестн. о-ва технол., 21, 785–792.
  21. Карпов В. (2010) Прочность и устойчивость подкрепленных оболочек вращения. В 2-х ч. Ч. 1. Модели и алгоритмы исследования прочности и устойчивости подкрепленных оболочек вращения. Москва, ФИЗМАТЛИТ.

>