薄壁のキャビティプログラム設計
チタン合金が裏打ちされた薄壁空洞は、革新的な3層構造設計を採用しています：外層は0。ライナーのスケルトンには、滑走路型の断面があり、上部と下側の11の均一な間隔のrib骨とタイロッドによって固定され、安定した構造が形成されます。ライナースケルトンの縦方向の動きを防ぐために、0の深さのインデントを配置すると、7 mmは薄壁のチューブの上部と下部に等しい間隔で分布しています。
製造コストとサイクル時間を考慮すると、ライナースケルトンは選択的レーザー融解（SLM）テクノロジーによって3D印刷され、原材料は20-63μmの粒子サイズのTC4チタン合金粉末です。このテクノロジーは、ライナースケルトンの正確な成形を保証するだけでなく、生産効率も向上させます。
ライナースケルトン構造の機械的特性を評価するために、ANSYSワークベンチソフトウェアを使用して静的構造シミュレーション分析を実行しました。 0の下で異なる厚さ、幅、間隔を持つライナースケルトンの応力と変形をシミュレートすることにより、ステンレス鋼の薄壁パイプの外面に適用される1 MPa圧力を加えることにより、次の結論に達しました。
厚さと幅の影響：特定の間隔の場合、厚さと幅の増加とともにステンレス鋼とチタン合金のストレスが減少します。厚さが4mmに達すると、応力の幅を増やし続ける効果は取るに足らないものになります。したがって、厚さ4 mm、幅11 mmのライナースケルトン構造を選択しました。
間隔の影響：特定の厚さの場合、間隔の増加、ステンレス鋼とチタンの合金の応力、および薄壁空洞の変形が大幅に増加します。応力の安全マージンと変形を考慮すると、最適な間隔として15mmを決定しました。
薄いプレートとフィラメント構造：変形をさらに減らし、構造の安定性を改善するために、ライナースケルトンの上面と下面に薄いプレートとフィラメント構造を追加しました。シミュレーション結果は、薄いプレート構造が変形を減らす際にフィラメント構造よりも優れていることを示しており、0。薄いプレート構造の5mmの厚さは、軽量と印刷の難易度の間の最適なバランスを達成します。
熱構造カップリング分析
ターゲット真空レベルを取得するために、25 0程度のインライン高温ベーキングに耐える必要があることを考慮すると、ターゲットの真空レベルを取得するために、熱構造結合シミュレーション分析を実施しました。結果は、250度と真空抽出の複合効果の下で、片側の薄壁空洞の最大変形は1.65 mmであり、これは室温条件のそれよりも約0.29 mm多いことを示しています。ステンレス鋼のストレスは135 MPaで、降伏強度の制限をはるかに下回り、強度要件を満たしています。
薄壁空洞変形テスト
シミュレーション結果の精度を検証するために、薄壁キャビティの変形テストを実行しました。真空下では、薄壁空洞の変形データを監視し、高精度測定装置を使用してリアルタイムで記録しました。テスト結果は、実際の変形がシミュレーション結果とよく一致していることを示しており、シミュレーションモデルの信頼性を検証します。一方、高温環境での空洞の安定性をさらに確認するために、高温ベーキング条件下での変形をシミュレートしました。
