Пневмотермическая формовка трёхслойных клиновидных панелей из титановых сплавов

• Автор: Колесников, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 05.07.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Комсомольск-на-Амуре
• Количество страниц: 215 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА
1.1 Общая характеристика процесса пневмотермической формовки и диффузионной сварки многослойных панелей в режиме сверхпластичности
1.2 Применение многослойных конструкций
1.3 Технологические схемы процесса пневмотермической формовки и
диффузионной сварки
1.4 Обзор теоретических исследований ПТФ/ДС
1.5 Оборудование для технологии ПТФ и ПТФ/ДС. Обзор
экспериментальных исследований
1.6 Выводы. Задачи исследования
2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
2.1 Клиновидные трёхслойные панели
2.1.1 Клиновидная трёхслойная панель с поперечным гофровым набором постоянного шага ребер
2.1.2 Клиновидная трёхслойная панель с продольным гофровым набором постоянного шага ребер
2.2 Определение технологических параметров пневмотермической
формовки клиновидных трёхслойных панелей
2.2.1 Исходные допущения и уравнения
2.2.2 Исследование стадии формовки заполнителя
2.2.3 Учет боковой зоны при определении параметров нагружения
2.3 Предотвращение возникновения дефектов в процессе формовки
многослойных панелей
2.3.1 Прогиб обшивки в процессе формообразования многослойных
панелей
2.3.2 Определение критических значений соотношения толщины обшивки и заполнителя
2.3.3 Величина критической высоты прогиба
2.4 Технологические параметры процесса ПТФ/ДС клиновидных панелей с подпором обшивок

2.4.1 Определение технологических параметров формовки с подпором обшивки плитой с механическим приводом
2.4.2 Определение технологических параметров формовки панелей с подпором обшивки плитой, управляемой противодавлением
2.5 Алгоритм расчета технологических параметров процесса пневмотермической формовки клиновидной многослойной панели
2.6 Выводы
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
3.1 Виртуальные исследования
3.1.1 Моделирование формовки рифтов
3.1.2 Оценка результатов моделирования
3.1.3 Определение соотношения толщин для обеспечения формовки без образования утяжин
3.1.4 Оценка рекомендуемого диапазона значений соотношения толщин
3.2 Натурные эксперименты
3.2.1 Оборудование для проведения экспериментов
3.2.2 Оснащение для проведения экспериментов
3.2.3 Процесс ПТФ/ДС многослойных титановых панелей
3.2.4 Проверка разработанных математических моделей. Апробация методики расчета «давление - время»
3.2.5 Определение параметров клиновидных трёхслойных панелей
3.2.6 Определение технологических параметров формовки клиновидных трёхслойных панелей
3.2.7 Распределение толщины заполнителя по профилю и сечению панелей
3.3 Выводы
4 ОПЫТНЫЕ РАБОТЫ
4.1 Определение свойств сверхпластичности титановых сплавов
4.2 Конструктивно-технологические рекомендации по выбору параметров клиновидных панелей

4.2.1 Рекомендации по выбору конструктивно-геометрических параметров поперечного гофрового набора клиновидной многослойной
панели
4.2.2 Рекомендации по выбору конструктивно-геометрических параметров продольного гофрового набора клиновидной многослойной
панели
4.3 Технологические рекомендации по выбору способа ПТФ
4.4 Требования к разработке оборудования
4.5 Рекомендации по разработке технологического оснащения
4.6 Опытное изготовление трёхслойных клиновидных панелей
4.7 Исследование качества материала панелей после процесса ПТФ/ДС
4.8 Выводы
РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ПРИЛОЖЕНИЕ В
Рассмотрев начальный момент формовки, когда « 1, из равенства
(1.12) после несложных преобразований, отбросив малые второго порядка,
условиях сверхпластичности как заполнителя, так и углового участка обшивки
Из выражения (1.13) следует, что значение параметра Со зависит от соотношения исходных толщин обшивки и заполнителя и соотношения напряжений течения материала обшивки и заполнителя при заданных значениях Ь и а0. Таким образом, варьируя этими значениями, можно обеспечить заданные геометрические параметры боковых участков панели после процесса формовки.
Для заданной оптимальной скорости деформации заполнителя получены £
соотношения —, при которых значения ес находились бы в диапазоне

проявления эффекта сверхпластичности материала обшивки:
находится соотношение —, при котором обеспечивается деформирование в
(1.13)

(1.14)