Баодзі Тайчен Одягнений Метал Матеріали Co., ТОВ
+86-17729305422

Аналіз та дослідження стійкості до осьового стиснення композитної пластини з титанової сталі

Aug 29, 2024

Композитна пластина з титанової сталі — це високоефективний сталевий матеріал, який прокатується та комбінується за допомогою композитного процесу з основної низьковуглецевої сталі та плакованого титанового металу. В даний час це один із широко досліджених і застосовуваних композитних металевих профілів у галузі техніки. У порівнянні з традиційною сталлю композитні панелі з титанової сталі мають хорошу теплопровідність, нижчу вартість і значні переваги з точки зору ціни та ринку. Вони можуть підвищити ефективність проектування та зменшити витрати на обслуговування. В даний час були проведені механічні дослідження композитних пластин з титанової сталі, але дослідження стабільності все ще недостатні. Ця стаття базується на теорії стійкості на стиск композитних пластин із титанової сталі та аналізує їхню стійкість під час стиснення.

Дослідження накомпозитні пластини з титанової сталіголовним чином зосереджується на методах підготовки. Поточні методи підготовки в основному включають дифузійний композитний метод, вибуховий композитний метод, вибуховий метод прокатки композиту та метод прокатки композиту. Дифузійний композитний метод в основному використовується для підготовки малогабаритних зварних з'єднань, але час підготовки тривалий, а ефективність низька. Вибуховий композитний метод є широко використовуваним методом виробництва з простим процесом, високою міцністю з’єднання та можливістю отримання гофрованих поверхонь. Однак через величезну вібрацію та шум, створюваний вибуховими вибухами, це може призвести до певного забруднення навколишнього середовища та шумового забруднення, що не відповідає тенденції зеленого розвитку. Крім того, умови роботи погані, а ступінь механізації низький, тому його не можна використовувати для виготовлення великогабаритних композитних пластин з титанової сталі. Метод вибухової прокатки композиту також широко використовується, але процес є складним, і неправильний контроль може вплинути на міцність з’єднання композитних пластин із титанової сталі. Композитна пластина з титанової сталі, виготовлена ​​шляхом прокатки композитних пластин, має гарну якість поверхні, вільний розмір, високу точність, низьке забруднення навколишнього середовища та високий вихід. Він підходить для обробки композитних пластин з титанової сталі з великою площею захисного шару і є основним напрямком на майбутнє. Композитна пластина з титанової сталі показана на малюнку 1.

13

 

У таблиці 1 наведено фізичні властивості основи та матеріалів облицювання композитних панелей із титанової сталі
GB/T 8547-2019 «Композитна пластина з титанової сталі» та GB/T 8546-2017 «Композитна пластина з титанової нержавіючої сталі» пропонують розрахунок міцності на розтяг, подовження та міцність на зсув композитних пластин із титанової сталі. Нижня межа міцності на розрив Rmj розраховується згідно з рівнянням (1):

14

У формулі: t1 - товщина основного матеріалу з низьковуглецевої сталі (мм); Т2 - товщина титанового металевого покриття (мм); Rm1 — нижня межа стандартного значення (МПа) міцності на розрив основного матеріалу з низьковуглецевої сталі; Rm2 — нижня межа стандартного значення міцності на розрив металевого титанового покриття (МПа).
Швидкість подовження A композитної пластини з титанової сталі повинна бути не меншою за нижнє значення середнього значення стандарту базового або облицювального матеріалу. Міцність на зсув межі розділу між композитними пластинами з титанової сталі класу 0 більше або дорівнює 196 МПа, а міцність на зсув між пластинами з титанової сталі класу 1 і 2 більше або дорівнює 140 МПа. Міцність на зсув композитних пластин із титанової сталі при різних температурах показано на малюнку 2.

15

 
Метод рівноваги полягає у використанні теорії пружності малого прогину для встановлення рівняння рівноваги пластини, обчислення мінімального рішення та отримання біфуркаційного навантаження прогинання. Незважаючи на те, що метод рівноваги може отримати точне рішення для навантажень прогину, він не може визначити стабільність і його важко вирішити за складних умов. Тому метод рівноваги можна використовувати лише як основний метод аналізу для розрахунку навантаження на прогин пластин. Енергетичний метод може розраховувати навантаження на прогин, а також аналізувати прогин після прогину, завдяки чому він широко використовується в аналізі пластин. Відповідно до принципу потенціальної енергії, структура завжди має фіксоване значення в рівновазі. Виходячи з цього, можна отримати рівняння рівноваги, використовуючи цю потенційну енергію для визначення навантаження прогину, а про стабільність рівноваги також можна судити за принципом мінімальної потенційної енергії. Чисельним методом можна ефективно розв'язувати складні задачі, які неможливо розв'язати методом рівноваги, а також задачі, які не можна виразити енергетичним методом. Як швидкий і ефективний метод аналізу, він може швидко отримати точні рішення, особливо для пружно-пластичного аналізу
Аналіз витримки.
Через зниження загальної несучої здатності та стабільності плити після прогину збільшення прогину вплине на її продуктивність. Таким чином, чинні правила обмежують співвідношення ширини та товщини пластини, вимагаючи, щоб пластина не зазнавала локальної нестабільності до того, як виникне загальна нестабільність. Враховуючи вплив вигину на міцність пластини після вигину, метод безперервної міцності може більш точно врахувати розвиток форми композитних пластин і оптимізувати конструкцію.