Naukowcy Zakwalifikuj trójwymiarowe wsporniki lotnicze i zastosuj termoelastyczną analizę naprężeń do testowania

Naukowcy opracowali metodologię, którą wdrożyli na wsporniku satelitarnym ze stopu tytanu. Najpierw zaprojektowali stanowisko testowe do TSA. W celu zdefiniowania możliwych odchyleń między oczekiwanym i rzeczywistym zachowaniem mechanicznym, porównali wyniki TSA z analizą elementów skończonych ocenianą w modelu CAD.

"Skoncentrowaliśmy naszą uwagę na regionach, w których oceniane MES przewiduje wyższe koncentracje naprężeń, tj. krzywizny w pobliżu sztywnego ograniczenia ciała (patrz: rys. 3), i obserwowaliśmy je zarówno od strony zewnętrznej, jak i wewnętrznej "- stwierdzają naukowcy. "... Na rysunku 4 (a) lokalizacja naprężeń jest zgodna z przewidywaną, potwierdzając wykonalność badania TSA dla badanego składnika. Z drugiej strony, figura 4 (b) pokazuje inny wynik zgodny z fizyką problemu: górna i dolna krzywizna działają przeciwnie pod względem stresu: gdy są rozciągnięte, pozostałe są ściśnięte i odwrotnie. "

Wyodrębnili istotne linie przesłuchań, aby uzyskać większą czułość na temat trendów stresowych.

" Dlatego jest niezwykłe, że trend naprężeń w stosunku do analizy MES przeprowadzonej na CAD model (rysunek 5 (b)) jest znacznie bardziej płynny niż trendy w komponencie "- kontynuują naukowcy. "Jest to nieoczekiwany punkt odniesienia, ponieważ zazwyczaj dzieje się to odwrotnie, ponieważ niewielka ilość wymiany ciepła występuje zawsze podczas testu termoelastycznego, wygładzając krzywe i zapewniając niewielką utratę rozdzielczości. Wręcz przeciwnie, nasza kampania testowa ujawnia, że ​​szczególna struktura mikro / makro i chropowatość powierzchni zapewniana przez proces produkcji addytywnej prowadzą do zlokalizowanych szczytów naprężeń, a nie przewidywalnych a priori. "

Wyniki analiza wykazała te same trendy w większych skalach, ale mniejsze nieoczekiwane wartości szczytowe w danych TSA i w ocenianym FEM, ze względu na szczególną konformację mikro- i makro podaną w procesie drukowania 3D.

"Stąd nasz pomiar technika, w połączeniu ze zwykłymi badaniami morfologicznymi i wymiarowymi, mogłaby udostępnić bardziej kompletny nieniszczący proces kwalifikacyjny dla wykonanych w AM uchwytów lotniczych, podając informacje na temat skutecznego mechanicznego zachowania tych struktur ", podsumowują naukowcy.

Autorzy artykułu to G. Allevi, M. Cibeca, R. Fioretti, R. Marsili, R. Montanini i G. Rossi.