310 Зэвэрдэггүй ган ороомог хоолойн химийн бүрэлдэхүүн хэсэг, Газрын тосоор хатууруулсан ган утсан дахь гадаргуугийн согог нь автомашины хөдөлгүүр дэх хавхлагын пүршний ядаргааны хугацаанд үзүүлэх нөлөө

Nature.com сайтаар зочилсонд баярлалаа.Та хязгаарлагдмал CSS дэмжлэгтэй хөтчийн хувилбарыг ашиглаж байна.Хамгийн сайн ашиглахын тулд бид танд шинэчилсэн хөтөч ашиглахыг зөвлөж байна (эсвэл Internet Explorer-д нийцтэй байдлын горимыг идэвхгүй болгох).Нэмж дурдахад, байнгын дэмжлэгийг хангахын тулд бид сайтыг хэв маяг, JavaScript-гүй харуулж байна.
Слайд бүрт гурван өгүүллийг харуулсан слайдерууд.Слайдуудын дундуур шилжихийн тулд буцах болон дараагийн товчлууруудыг, слайд бүрээр шилжихийн тулд төгсгөлд байрлах слайд хянагчийн товчлууруудыг ашиглана уу.

Зэвэрдэггүй ган 310 ороомог хоолой / ороомог хоолойХимийн найрлагаболон найрлага

Дараах хүснэгтэд 310S зэрэглэлийн зэвэрдэггүй гангийн химийн найрлагыг харуулав.

10*1мм 9.25*1.24 мм 310 Зэвэрдэггүй ган капилляр ороомог хоолой нийлүүлэгчид

Физик шинж чанарууд

310S зэрэглэлийн зэвэрдэггүй гангийн физик шинж чанарыг дараах хүснэгтэд үзүүлэв.

Механик шинж чанарууд

Дараах хүснэгтэд 310S зэрэглэлийн зэвэрдэггүй гангийн механик шинж чанарыг тоймлон харуулав.

Дулааны шинж чанар

310S зэрэглэлийн зэвэрдэггүй гангийн дулааны шинж чанарыг дараах хүснэгтэд үзүүлэв.

Бусад тэмдэглэгээ

310S зэрэглэлийн зэвэрдэггүй гантай тэнцэх бусад тэмдэглэгээг дараах хүснэгтэд жагсаав.

Энэхүү судалгааны зорилго нь 2.5 мм голчтой эгзэгтэй гүнтэй 2300 МПа зэрэглэлийн тосоор хатуурсан утсанд (ОТ утас) бичил согогийг хэрэглэх үед автомашины хөдөлгүүрийн хавхлагын пүршний ядрах хугацааг үнэлэхэд оршино.Эхлээд хавхлагын пүршийг үйлдвэрлэх явцад ОТ утасны гадаргуугийн согогийн хэв гажилтыг дэд симуляцийн аргыг ашиглан төгсгөлийн элементийн шинжилгээгээр гаргаж, дууссан пүршний үлдэгдэл хүчдэлийг хэмжиж, пүршний стрессийн шинжилгээний загварт ашигласан.Хоёрдугаарт, хавхлагын булгийн бат бөх байдалд дүн шинжилгээ хийж, үлдэгдэл хүчдэл байгаа эсэхийг шалгаж, хэрэглэсэн стрессийн түвшинг гадаргуугийн согогтой харьцуулна.Гуравдугаарт, ОТ утсыг эргүүлэх үед гулзайлтын ядаргааны туршилтаар олж авсан SN муруйд пүршний бат бэхийн шинжилгээгээр олж авсан гадаргуугийн согогуудын ачаалалд үзүүлэх бичил согогийн нөлөөг үнэлэв.40 мкм-ийн согогийн гүн нь ядрах хугацааг алдагдуулахгүйгээр гадаргуугийн согогийг удирдах өнөөгийн стандарт юм.
Автомашины үйлдвэрлэл нь автомашины түлшний үр ашгийг дээшлүүлэхийн тулд хөнгөн жинтэй автомашины эд ангиудын эрэлт хэрэгцээ ихтэй байдаг.Тиймээс сүүлийн жилүүдэд дэвшилтэт өндөр бат бэх ган (AHSS) хэрэглээ нэмэгдэж байна.Автомашины хөдөлгүүрийн хавхлагын пүрш нь ихэвчлэн халуунд тэсвэртэй, элэгдэлд тэсвэртэй, унждаггүй тосоор хатуурсан ган утаснаас (OT утас) бүрдэнэ.
Өндөр суналтын бат бэхийн улмаас (1900–2100 МПа) одоо ашиглагдаж байгаа ОТ утаснууд нь хөдөлгүүрийн хавхлагын пүршний хэмжээ, массыг багасгах, хүрээлэн буй хэсгүүдийн үрэлтийг багасгах замаар түлшний үр ашгийг дээшлүүлэх боломжийг олгодог1.Эдгээр давуу талуудаас шалтгаалан өндөр хүчдэлийн төмөр утсыг ашиглах нь хурдацтай нэмэгдэж, 2300МПа ангиллын хэт өндөр бат бэхийн төмөр утаснууд ар араасаа гарч ирдэг.Автомашины хөдөлгүүрт хавхлагын пүрш нь циклийн ачаалал ихтэй ажилладаг тул урт хугацааны ашиглалтын хугацааг шаарддаг.Энэ шаардлагыг хангахын тулд үйлдвэрлэгчид хавхлагын пүршийг зохион бүтээхдээ ядаргааны хугацааг 5.5×107 циклээс илүү гэж үздэг бөгөөд ядаргааны ашиглалтын хугацааг уртасгахын тулд цоолох болон дулаан агшилтын процессоор хавхлагын пүршний гадаргууд үлдэгдэл стрессийг бий болгодог2.
Хэвийн нөхцөлд тээврийн хэрэгслийн мушгиа пүршний ядрах хугацааг судлах нэлээд хэдэн судалгаа байдаг.Гзал нар.Статик ачааллын дор жижиг мушгиа өнцөг бүхий эллипс хэлбэрийн мушгиа булгийн аналитик, туршилтын болон төгсгөлийн элементийн (FE) шинжилгээг үзүүлэв.Энэхүү судалгаа нь зүсэлтийн хамгийн их хүчдэл ба хөшүүн байдлын индексийн байршлыг тодорхой бөгөөд энгийнээр илэрхийлсэн бөгөөд практик дизайны чухал параметр болох хамгийн их зүсэлтийн стрессийн талаархи аналитик ойлголтыг өгдөг3.Пасторцик нар.Ашиглалтын явцад доголдол гарсны дараа хувийн машинаас зайлуулсан мушгиа пүршний эвдрэл, ядаргааны шинжилгээний үр дүнг тайлбарлав.Туршилтын аргуудыг ашиглан хагарсан пүршийг шалгасан бөгөөд үр дүнгээс харахад энэ нь зэврэлтээс үүссэн ядаргааны эвдрэлийн жишээ юм4.нүх гэх мэт. Автомашины мушгиа пүршний ядрах хугацааг үнэлэхийн тулд хэд хэдэн шугаман регрессийн пүршний амьдралын загварыг боловсруулсан.Путра болон бусад.Замын гадаргуугийн тэгш бус байдлаас шалтгаалан машины мушгиа булгийн ашиглалтын хугацааг тодорхойлдог.Гэсэн хэдий ч үйлдвэрлэлийн явцад үүссэн гадаргуугийн согогууд нь автомашины ороомог пүршний ашиглалтын хугацаанд хэрхэн нөлөөлдөг талаар бага судалгаа хийсэн байна.
Үйлдвэрлэлийн явцад үүссэн гадаргуугийн согогууд нь хавхлагын булаг дахь орон нутгийн стрессийн концентрацийг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь тэдний ядрах хугацааг мэдэгдэхүйц бууруулдаг.Хавхлагын пүршний гадаргуугийн согог нь ашигласан түүхий эд материалын гадаргуугийн согог, багаж хэрэгслийн согог, хүйтэн өнхрөх явцад бүдүүлэг харьцах зэрэг янз бүрийн хүчин зүйлээс шалтгаална.Түүхий эдийн гадаргуугийн согог нь халуун өнхрөх, олон дамжлагатай таталтаас шалтгаалж эгц V хэлбэртэй, харин хэлбэржүүлэгч багаж, болгоомжгүй харьцсанаас үүссэн согог нь зөөлөн налуутай U хэлбэртэй байна8,9,10,11.V хэлбэрийн согог нь U хэлбэрийн согогоос илүү их стрессийн концентрацийг үүсгэдэг тул согогийн менежментийн хатуу шалгуурыг ихэвчлэн эхлэл материалд ашигладаг.
ОТ утаснуудын гадаргуугийн согогийн менежментийн одоогийн стандартуудад ASTM A877/A877M-10, DIN EN 10270-2, JIS G 3561, KS D 3580 орно. DIN EN 10270-2 нь утасны диаметр 05-ийн гадаргуугийн согогийн гүнийг тодорхойлдог. 10 мм нь утасны диаметрээс 0.5-1% -иас бага байна.Үүнээс гадна JIS G 3561 ба KS D 3580 стандартын дагуу 0.5-8 мм-ийн диаметртэй утсан саваа дахь гадаргуугийн согогийн гүн нь утасны диаметрээс 0.5% -иас бага байхыг шаарддаг.ASTM A877/A877M-10-д үйлдвэрлэгч болон худалдан авагч нь гадаргуугийн согогийн зөвшөөрөгдөх гүнийг тохиролцох ёстой.Утасны гадаргуу дээрх согогийн гүнийг хэмжихийн тулд утсыг ихэвчлэн давсны хүчлээр нааж, дараа нь микрометр ашиглан согогийн гүнийг хэмждэг.Гэсэн хэдий ч, энэ арга нь эцсийн бүтээгдэхүүний бүх гадаргуу дээр биш, зөвхөн тодорхой хэсгүүдийн согогийг хэмжих боломжтой.Тиймээс үйлдвэрлэгчид тасралтгүй үйлдвэрлэсэн утаснуудын гадаргуугийн согогийг хэмжихийн тулд утас татах явцад эргүүлэг гүйдлийн туршилтыг ашигладаг;Эдгээр туршилтууд нь гадаргуугийн согогийн гүнийг 40 микрон хүртэл хэмжих боломжтой.Боловсруулж буй 2300МПа зэрэглэлийн ган утас нь одоо байгаа 1900-2200МПа зэрэглэлийн ган утаснаас илүү суналтын бат бэх, бага суналттай тул хавхлагын пүршний ядаргаа нь гадаргуугийн гэмтэлд маш мэдрэмтгий гэж үздэг.Иймд 1900-2200 МПа зэрэглэлийн ган утсанд 2300 МПа зэрэглэлийн ган утсанд гадаргуугийн согогийн гүнийг хянах одоо мөрдөж буй стандартын аюулгүй байдлыг шалгах шаардлагатай байна.
Энэхүү судалгааны зорилго нь 2300 МПа зэрэглэлийн OT утсанд (диаметр: 2.5 мм) ороомгийн гүйдлийн туршилтаар хэмжигдэх хамгийн бага согогийн гүнийг (диаметр: 2.5 мм) хэрэглэх үед автомашины хөдөлгүүрийн хавхлагын пүршний ядрах хугацааг үнэлэхэд оршино. гүн .Энэхүү судалгааны оруулсан хувь нэмэр, арга зүй нь дараах байдалтай байна.
ОТ утсан дахь анхны согогийн хувьд утсан тэнхлэгтэй харьцуулахад хөндлөн чиглэлд ядрах хугацааг ноцтойгоор нөлөөлдөг V хэлбэрийн согогийг ашигласан.Гүн (h), өргөн (w), урт (l) -ийн нөлөөг харахын тулд гадаргуугийн согогийн хэмжээс (α) ба уртын (β) харьцааг авч үзье.Гадаргуугийн согогууд нь эхлээд эвдрэл гардаг хавар дотор үүсдэг.
Хүйтэн ороомгийн үед ОТ утаснуудын анхны согогийн хэв гажилтыг урьдчилан таамаглахын тулд ОТ утастай харьцуулахад гэмтэл нь маш бага байдаг тул шинжилгээний хугацаа, гадаргуугийн согогийн хэмжээг харгалзан үзсэн дэд загварчлалын аргыг ашигласан.дэлхийн загвар.
Хоёр үе шаттай цохилтын дараах хаврын шахалтын үлдэгдэл хүчдэлийг төгсгөлийн элементийн аргаар тооцоолж, үр дүнг шидэлтийн дараа хийсэн хэмжилттэй харьцуулан аналитик загварыг баталгаажуулав.Түүнчлэн үйлдвэрлэлийн бүх процессоос үүссэн хавхлагын булаг дахь үлдэгдэл хүчдэлийг хэмжиж, хаврын бат бэхийн шинжилгээнд ашигласан.
Хүйтэн өнхрөх үеийн согогийн хэв гажилт болон дууссан пүршний шахалтын үлдэгдэл хүчдэлийг харгалзан пүршний бат бөх байдалд дүн шинжилгээ хийх замаар гадаргуугийн согог дахь хүчдэлийг урьдчилан таамаглаж байна.
Эргэлтийн гулзайлтын ядаргааны туршилтыг хавхлагын пүрштэй ижил материалаар хийсэн ОТ утсыг ашиглан хийсэн.Үйлдвэрлэсэн хавхлагын пүршний үлдэгдэл хүчдэл ба гадаргуугийн тэгш бус байдлын шинж чанарыг OT шугамтай уялдуулахын тулд хоёр үе шаттай цохилт, мушгиа зэргийг урьдчилан боловсруулалтын процесс болгон ашигласны дараа эргэдэг гулзайлтын ядаргааны туршилтаар SN муруйг олж авсан.
Хаврын бат бэхийн шинжилгээний үр дүнг Гудманы тэгшитгэл болон SN муруй дээр хэрэглэж хавхлагын пүршний ядаргааны хугацааг урьдчилан таамаглах ба ядрах хугацаанд гадаргуугийн согогийн гүний нөлөөллийг мөн үнэлэв.
Энэхүү судалгаанд автомашины хөдөлгүүрийн хавхлагын пүршний ядрах хугацааг үнэлэхэд 2.5 мм-ийн диаметр бүхий 2300 МПа ОТ зэрэглэлийн утсыг ашигласан.Нэгдүгээрт, уян хатан хугарлын загварыг олж авахын тулд утасны суналтын туршилтыг хийсэн.
Хүйтэн ороомгийн процесс болон пүршний бат бэхийн төгсгөлөг элементийн шинжилгээ хийхээс өмнө суналтын туршилтаар ОТ утасны механик шинж чанарыг олж авсан.Зурагт үзүүлсэн шиг 0.001 с-1-ийн деформацийн хурдаар суналтын туршилтын үр дүнг ашиглан материалын стресс-хэмжилтийн муруйг тодорхойлсон.1. SWONB-V утсыг ашигласан бөгөөд түүний уналтын бат бэх, суналтын бат бэх, уян хатан модуль, Пуассоны харьцаа тус тус 2001.2МПа, 2316МПа, 206ГПа, 0.3 байна.Урсгалын суналтаас стрессийн хамаарлыг дараах байдлаар олж авна.
Цагаан будаа.2-т уян хатан хугарлын үйл явцыг харуулсан.Материал нь деформацийн үед эластопластик хэв гажилтанд ордог бөгөөд материал дахь стресс нь суналтын бат бөх байдалд хүрэхэд материал нь нарийсдаг.Дараа нь материалын доторх хоосон зай үүсэх, ургах, нэгдэх нь материалыг устгахад хүргэдэг.
Уян хугарлын загвар нь стрессийн нөлөөг харгалзан стрессээр өөрчилсөн эгзэгтэй хэв гажилтын загварыг ашигладаг ба хүзүүний дараах хугарал нь эвдрэл хуримтлуулах аргыг ашигладаг.Энд эвдрэлийн эхлэлийг омог, стрессийн гурвалсан байдал, деформацийн хурд зэрэг функцээр илэрхийлдэг.Хүзүү үүсэх хүртэлх материалын хэв гажилтаас үүссэн гидростатик хүчдэлийг үр дүнтэй хүчдэлд хуваах замаар олж авсан дундаж утгыг стрессийн гурвалсан байдал гэж тодорхойлдог.Гэмтлийн хуримтлалын аргад эвдрэлийн утга 1 хүрэх үед эвдрэл үүсэх ба эвдрэлийн утга 1 хүрэхэд шаардагдах энергийг устгалын энерги (Gf) гэж тодорхойлдог.Хагарлын энерги нь хүзүүнээс хугарах хугацаа хүртэлх материалын жинхэнэ стресс-шилжилтийн муруйн мужтай тохирч байна.
Уламжлалт гангийн хувьд хүчдэлийн горимоос хамааран уян хатан хугарал, зүслэгийн хугарал эсвэл холимог горимын хугарал нь 3-р зурагт үзүүлсэн шиг уян хатан ба зүсэлтийн хугарлын улмаас үүсдэг. Хагарлын деформаци ба хүчдэлийн гурвалжин байдал нь өөр өөр утгыг харуулсан. хугарлын хэв маяг.
Хуванцар эвдрэл нь хүчдэлийн гурвалсан тэнхлэгийн 1/3-аас дээш (I бүс) харгалзах бүсэд тохиолддог бөгөөд гадаргуугийн согог ба ховилтой сорьцын суналтын туршилтаас хугарлын омог ба стрессийн гурвалсан байдлыг гаргаж болно.0 ~ 1/3 (II бүс) хүчдэлийн гурвалсан тэнхлэгт тохирох хэсэгт уян хатан хугарал ба зүсэлтийн эвдрэлийн хослол үүсдэг (өөрөөр хэлбэл мушгирах туршилтаар. -1/3-аас 0 хүртэлх хүчдэлийн гурвалсан тэнхлэгт тохирох хэсэгт. (III), шахалтын улмаас үүссэн зүслэгийн эвдрэл, хугарлын суналт ба хүчдэлийн гурвалсан байдлыг эвдэх туршилтаар олж авч болно.
Хөдөлгүүрийн хавхлагын пүршийг үйлдвэрлэхэд ашигладаг ОТ утаснуудын хувьд үйлдвэрлэлийн процесс, хэрэглээний нөхцлийн янз бүрийн ачааллын нөхцлөөс үүссэн хугарлыг харгалзан үзэх шаардлагатай.Иймд эвдрэлийн деформацийн шалгуурыг хэрэглэхийн тулд суналтын болон мушгирах туршилтыг хийж, хүчдэлийн гурвалсан байдлын хүчдэлийн горим тус бүрт үзүүлэх нөлөөг авч үзэн, хүчдэлийн гурвалсан байдлын өөрчлөлтийг тооцоолохын тулд их хэмжээний суналт дахь эластопластик төгсгөлийн элементийн шинжилгээг хийсэн.Дээж боловсруулах хязгаарлалттай тул шахалтын горимыг авч үзээгүй, тухайлбал ОТ утасны диаметр нь ердөө 2.5 мм байна.Хүснэгт 1-д төгсгөлийн элементийн шинжилгээ ашиглан олж авсан суналтын болон мушгирах туршилтын нөхцөл, түүнчлэн хүчдэлийн гурвалсан байдал ба хугарлын суналтын жагсаалтыг харуулав.
Стресс дор ердийн гурвалсан гангийн хугарлын суналтыг дараах тэгшитгэлийг ашиглан таамаглаж болно.
Энд C1: \({\overline{{\varepsilon}_{0}}}^{pl}\) цэвэр зүсэлт (η = 0) ба C2: \({\overline{{\varepsilon}_{0}} }^{pl}\) Нэг тэнхлэгт хурцадмал байдал (η = η0 = 1/3).
Стрессийн горим бүрийн чиг хандлагын шугамыг тэгшитгэлд C1 ба C2 хугарлын суналтын утгыг ашиглан олж авна.(2);С1 ба С2-ийг гадаргуугийн согоггүй дээж дээр суналтын болон мушгирах туршилтаас гаргаж авдаг.Зураг 4-т туршилтын үр дүнд олж авсан хүчдэлийн гурвалсан байдал ба хугарлын суналт ба тэгшитгэлээр таамагласан чиг хандлагын шугамыг харуулав.(2) Туршилтаас олж авсан чиг хандлагын шугам ба стрессийн гурвалсан байдал ба хугарлын суналтын хоорондын хамаарал нь ижил төстэй хандлагыг харуулж байна.Уян хугарлын шалгуур болгон чиг хандлагын шугамыг хэрэглэснээс олж авсан хүчдэлийн горим бүрийн хугарлын омог ба хүчдэлийн гурвалсан байдлыг ашигласан.
Хагарлын энерги нь хүзүүний дараа хугарах хугацааг тодорхойлохын тулд материалын шинж чанар болгон ашигладаг бөгөөд суналтын туршилтаас олж авч болно.Хагарлын энерги нь материалын гадаргуу дээр хагарал байгаа эсэхээс хамаарна, учир нь хугарах хугацаа нь орон нутгийн стрессийн концентрацаас хамаардаг.Зураг 5a-c нь гадаргуугийн согоггүй дээж ба R0.4 эсвэл R0.8 ховилтой дээжийн суналтын туршилт ба төгсгөлийн элементийн шинжилгээний хугарлын энергийг харуулав.Хагарлын энерги нь хүзүүнээс хугарах хугацаа хүртэлх жинхэнэ стресс-нүүлгэн шилжүүлэлтийн муруйн талбайтай тохирч байна.
Гадаргуугийн нарийн согогтой ОТ утасны хугарлын энергийг Зураг 5d-д үзүүлсэн шиг 40 мкм-ээс их согогийн гүнтэй ОТ утсан дээр суналтын туршилт хийж таамагласан.Суналтын туршилтанд согогтой 10 сорьц ашигласан бөгөөд хугарлын дундаж энергийг 29.12 мЖ/мм2 гэж тооцсон.
Стандартчилагдсан гадаргуугийн согогийг автомашины хавхлагын пүршийг үйлдвэрлэхэд ашигладаг ОТ утасны гадаргуугийн согогийн геометрээс үл хамааран согогийн гүнийг хавхлагын пүршний утасны диаметртэй харьцуулсан харьцаагаар тодорхойлно.ОТ утасны согогийг чиг баримжаа, геометр, уртаар нь ангилж болно.Ижил согогийн гүнтэй байсан ч пүршний гадаргуугийн согог дээр нөлөөлж буй стрессийн түвшин нь согогийн геометр ба чиг баримжаа зэргээс хамаарч өөр өөр байдаг тул согогийн геометр ба чиглэл нь ядаргааны бат бөх байдалд нөлөөлдөг.Тиймээс гадаргуугийн согогийг зохицуулах хатуу шалгуурыг хэрэгжүүлэхийн тулд пүршний ядрах хугацаанд хамгийн их нөлөө үзүүлдэг согогийн геометр, чиглэлийг харгалзан үзэх шаардлагатай.ОТ утас нь нарийн ширхэгтэй бүтэцтэй тул ядрах хугацаа нь ховилд маш мэдрэмтгий байдаг.Иймд согогийн геометр ба чиглэлийн дагуу хамгийн их хүчдэлийн концентрацийг харуулсан согогийг эцсийн элементийн шинжилгээг ашиглан анхны согог гэж тогтоох хэрэгтэй.Зураг дээр.6-д энэхүү судалгаанд ашигласан хэт өндөр бат бэхийн 2300 МПа ангиллын автомашины хавхлагын пүршийг харуулав.
ОТ утасны гадаргуугийн согогийг пүршний тэнхлэгийн дагуу дотоод согог ба гадаад согог гэж хуваана.Хүйтэн өнхрөх үед гулзайлтын улмаас хаврын гадна болон дотор талд шахалтын ба суналтын ачаалал тус тус нөлөөлдөг.Хүйтэн өнхрөх үед суналтын дарамтаас болж гаднаас нь харагдах гадаргуугийн согогийн улмаас хугарал үүсч болно.
Практикт хавар нь үе үе шахалт, тайвшралд өртдөг.Пүршийг шахах үед ган утас мушгих ба хүчдэлийн концентрациас шалтгаалан пүршний доторх зүсэлтийн хүч нь эргэн тойрон дахь зүсэлтийн хүчлээс их байдаг7.Тиймээс булаг дотор гадаргуугийн согог байгаа бол хавар хагарах магадлал хамгийн их байдаг.Тиймээс булгийн гадна тал (хүршгийг үйлдвэрлэх явцад эвдрэл гарах төлөвтэй газар) ба дотоод тал (бодит хэрэглээнд хамгийн их ачаалалтай байдаг) нь гадаргуугийн согогуудын байршлаар тогтоогддог.
ОТ шугамын гадаргуугийн согогийн геометрийг U хэлбэртэй, V хэлбэртэй, Y хэлбэртэй, Т хэлбэртэй гэж хуваадаг.Y ба Т хэлбэрийн голчлон түүхий эдийн гадаргуугийн согогуудад байдаг ба хүйтэн өнхрөх явцад багаж хэрэгсэлтэй болгоомжгүй харьцсанаас U болон V хэлбэрийн согогууд үүсдэг.Түүхий эд материалын гадаргуугийн согогийн геометрийн хувьд халуун цувих явцад жигд бус хуванцар хэв гажилтаас үүссэн U хэлбэрийн согогийг олон дамжлагын суналтын үед V хэлбэртэй, Y хэлбэртэй, Т хэлбэрийн давхаргын согог болгон гажигтай болгодог8, 10.
Түүнчлэн, гадаргуу дээрх ховилын эгц налуутай V хэлбэртэй, Y хэлбэртэй, Т хэлбэрийн согогууд нь пүршийг ажиллуулах явцад өндөр хүчдэлийн концентрацитай байх болно.Хавхлагын булаг нь хүйтэн өнхрөх үед нугалж, үйл ажиллагааны явцад мушгина.Өндөр хүчдэлийн концентрацитай V хэлбэрийн ба Y хэлбэрийн согогуудын стрессийн концентрацийг төгсгөлийн элементийн шинжилгээ, ABAQUS – арилжааны төгсгөлөг элементийн шинжилгээний программ хангамжийг ашиглан харьцуулсан.Хүчдэл ба суналтын хамаарлыг Зураг 1 ба тэгшитгэл 1-д үзүүлэв. (1) Энэхүү загварчлал нь хоёр хэмжээст (2D) тэгш өнцөгт дөрвөн зангилааны элементийг ашигладаг бөгөөд элементийн хажуугийн хамгийн бага урт нь 0.01 мм байна.Аналитик загварын хувьд 0.5 мм-ийн гүнтэй, 2°-ын согогийн налуутай V хэлбэрийн ба Y хэлбэрийн согогийг 2.5 мм диаметртэй, 7.5 мм урттай утасны 2 хэмжээст загварт ашигласан.
Зураг дээр.7а-д утас бүрийн хоёр үзүүрт 1500 Нмм гулзайлтын момент хэрэглэх үед согог бүрийн үзүүр дэх гулзайлтын стрессийн концентрацийг харуулав.Шинжилгээний үр дүнгээс харахад 1038.7 ба 1025.8 МПа-ийн хамгийн их хүчдэл нь V хэлбэрийн согогийн дээд хэсэгт, Y хэлбэрийн согогийн дээд хэсэгт тус тус үүсдэг.Зураг дээр.7b-д мушгирахаас үүдэлтэй согог бүрийн дээд хэсэгт байрлах стрессийн концентрацийг харуулав.Зүүн талыг хязгаарлаж, баруун талд нь 1500 Н∙мм эргүүлэх хүчийг өгөхөд V ба Y хэлбэрийн согогуудын үзүүрт 1099 МПа-тай ижил хамгийн их хүчдэл үүсдэг.Эдгээр үр дүнгээс үзэхэд V хэлбэрийн согогууд нь согогийн гүн ба налуу нь ижил байх үед Y хэлбэрийн согогоос илүү гулзайлтын дарамтыг харуулдаг боловч тэдгээр нь ижил мушгих дарамтыг мэдэрдэг.Тиймээс согогийн гүн ба налуу нь ижил V хэлбэртэй ба Y хэлбэрийн гадаргуугийн согогийг стрессийн концентрациас үүдэлтэй хамгийн их ачаалалтай V хэлбэртэй болгож хэвийн болгож болно.V хэлбэрийн согогийн хэмжээсийн харьцааг V ба T хэлбэрийн согогийн гүн (h) ба өргөн (w) ашиглан α = w/h гэж тодорхойлно;Тиймээс T хэлбэрийн согог (α ≈ 0) оронд нь геометрийг V хэлбэрийн согогийн геометрийн бүтцээр тодорхойлж болно.Тиймээс Y ба Т хэлбэрийн согогийг V хэлбэрийн согогоор хэвийн болгож болно.Гүн (h) ба уртыг (l) ашиглан уртын харьцааг өөрөөр β = l/h гэж тодорхойлно.
Зураг 811-д үзүүлснээр ОТ утаснуудын гадаргуугийн согогийн чиглэлийг 811-р зурагт үзүүлсний дагуу уртааш, хөндлөн ба ташуу чиглэлд хуваана. Төгсгөлийн элементээр пүршний бат бөх байдалд гадаргуугийн согогийн чиглэлийн нөлөөллийн шинжилгээ. арга.
Зураг дээр.9а нь хөдөлгүүрийн хавхлагын хаврын стрессийн шинжилгээний загварыг харуулж байна.Шинжилгээний нөхцлийн хувьд пүршийг 50.5 мм-ийн чөлөөт өндрөөс 21.8 мм-ийн хатуу өндөр хүртэл шахаж, пүршний дотор хамгийн их хүчдэл 1086 МПа үүссэнийг Зураг 9б-д үзүүлэв.Хөдөлгүүрийн хавхлагын жинхэнэ пүршний эвдрэл нь голчлон хаврын улиралд тохиолддог тул дотоод гадаргуугийн согог байгаа нь пүршний ядрах хугацаанд ноцтой нөлөөлнө гэж үзэж байна.Тиймээс уртааш, хөндлөн ба ташуу чиглэлийн гадаргуугийн согогийг дэд загварчлалын аргыг ашиглан хөдөлгүүрийн хавхлагын пүршний дотор талд хэрэглэнэ.Хүснэгт 2-т гадаргуугийн согогийн хэмжээс ба хамгийн их хаврын шахалтын үед согогийн чиглэл тус бүрийн хамгийн их хүчдэлийг харуулав.Хамгийн их ачаалал нь хөндлөн чиглэлд ажиглагдсан ба уртааш ба ташуу чиглэлийн хүчдэлийн хөндлөн чиглэлд 0,934-0,996 харьцаатай байна.Энэ утгыг хамгийн их хөндлөн хүчдэлд хуваах замаар стрессийн харьцааг тодорхойлж болно.Хаврын хамгийн их ачаалал нь 9-р зурагт үзүүлсэн шиг гадаргуугийн согог бүрийн дээд хэсэгт үүсдэг.Уртааш, хөндлөн ба ташуу чиглэлд ажиглагдсан стрессийн утга нь тус бүр 2045, 2085, 2049 МПа байна.Эдгээр шинжилгээний үр дүнгээс харахад хөндлөн гадаргуугийн согогууд нь хөдөлгүүрийн хавхлагын булгийн ядаргааны хугацаанд хамгийн шууд нөлөөлдөг.
Хөдөлгүүрийн хавхлагын пүршний ядрах хугацаанд хамгийн шууд нөлөөлнө гэж үздэг V хэлбэрийн согогийг ОТ утасны анхны согогоор, харин согогийн чиглэлд хөндлөн чиглэлийг сонгосон.Энэ согог нь зөвхөн гадна талд, хөдөлгүүрийн хавхлагын хавар үйлдвэрлэлийн явцад эвдэрсэн газар төдийгүй, үйл ажиллагааны явцад стрессийн концентрациас болж хамгийн их стресс үүсдэг дотор ч тохиолддог.Хамгийн их согогийн гүнийг 40 μм-ээр тохируулсан бөгөөд энэ нь эргэлдэх гүйдлийн согогийг илрүүлэх замаар илрүүлж болох ба хамгийн бага гүнийг 2.5 мм утасны диаметрийн 0.1% -тай тэнцэх гүнд тохируулна.Тиймээс согогийн гүн нь 2.5-аас 40 мкм байна.0.1~1 уртын харьцаа, 5~15 уртын харьцаатай согогийн гүн, урт, өргөнийг хувьсах хэмжигдэхүүн болгон ашиглаж, пүршний ядаргааны бат бөх байдалд үзүүлэх нөлөөг үнэлэв.Хүснэгт 3-т хариултын гадаргуугийн аргачлалыг ашиглан тодорхойлсон аналитик нөхцлүүдийг жагсаав.
Автомашины хөдөлгүүрийн хавхлагын пүршийг ОТ утсыг хүйтэн ороомог, зөөлрүүлэх, тэсэлгээ хийх, халаах аргаар үйлдвэрлэдэг.Хөдөлгүүрийн хавхлагын пүршний ядрах хугацаанд ОТ утаснуудын гадаргуугийн анхны согогуудын нөлөөг үнэлэхийн тулд хавар үйлдвэрлэх явцад гадаргуугийн согогийн өөрчлөлтийг харгалзан үзэх шаардлагатай.Иймээс энэ хэсэгт пүрш бүрийг үйлдвэрлэх явцад ОТ утасны гадаргуугийн согогийн хэв гажилтыг урьдчилан таамаглахад төгсгөлийн элементийн шинжилгээг ашигладаг.
Зураг дээр.10 нь хүйтэн ороомгийн үйл явцыг харуулж байна.Энэ процессын явцад ОТ утсыг тэжээлийн булны тусламжтайгаар утсан хөтөч рүү оруулна.Утасны чиглүүлэгч нь хэлбэржүүлэх явцад гулзайлгахаас сэргийлж утсыг тэжээж, дэмждэг.Утасны чиглүүлэгчээр дамжин өнгөрөх утсыг эхний болон хоёр дахь саваагаар нугалж, хүссэн дотоод диаметртэй ороомог булаг үүсгэдэг.Пүршний давирхайг нэг эргэлтийн дараа гишгүүрийн хэрэгслийг хөдөлгөх замаар үйлдвэрлэдэг.
Зураг дээр.11а нь хүйтэн өнхрөх үед гадаргуугийн согогийн геометрийн өөрчлөлтийг үнэлэхэд ашигладаг төгсгөлийн элементийн загварыг харуулж байна.Утас үүсгэх ажлыг голчлон ороомгийн зүүгээр гүйцэтгэдэг.Утасны гадаргуу дээрх оксидын давхарга нь тосолгооны үүрэг гүйцэтгэдэг тул тэжээлийн булны үрэлтийн үр нөлөө бага байдаг.Тиймээс тооцооллын загварт тэжээлийн галзуу болон утсан чиглүүлэгчийг бут шиг хялбаршуулсан болно.ОТ утас ба хэлбэржүүлэгч хэрэгслийн хоорондох үрэлтийн коэффициентийг 0.05 гэж тогтоосон.2 хэмжээст хатуу биетийн хавтгай ба бэхэлгээний нөхцлүүд нь шугамын зүүн төгсгөлд хийгдсэн бөгөөд ингэснээр тэжээлийн булны хурдтай (0.6 м/с) ижил хурдтайгаар X чиглэлд тэжээгддэг.Зураг дээр.11б-т жижиг согогийг утсанд хэрэглэхэд ашигладаг дэд загварчлалын аргыг харуулав.Гадаргуугийн согогийн хэмжээг харгалзан үзэхийн тулд 20 мкм ба түүнээс дээш гүнтэй гадаргуугийн согогийн хувьд дэд загварыг хоёр удаа, 20 мкм-ээс бага гүнтэй гадаргуугийн согогийн хувьд гурван удаа хэрэглэнэ.Гадаргуугийн согогийг ижил алхамаар үүссэн хэсгүүдэд хэрэглэнэ.Хаврын ерөнхий загварт шулуун утасны урт нь 100 мм байна.Эхний дэд загварын хувьд дэлхийн загвараас 75 мм урттай байрлалд 3мм урттай дэд загвар 1-ийг хэрэглэнэ.Энэхүү загварчлал нь гурван хэмжээст (3D) зургаан өнцөгт найман зангилааны элементийг ашигласан.Глобал загвар болон дэд загвар 1-д элемент бүрийн хажуугийн хамгийн бага урт нь 0.5 ба 0.2 мм байна.1-р дэд загварт дүн шинжилгээ хийсний дараа гадаргуугийн согогийг дэд загвар 2-т хэрэглэж, дэд загварын хилийн нөхцлийн нөлөөллийг арилгахын тулд 2-р дэд загварын урт ба өргөнийг гадаргуугийн согогийн уртаас 3 дахин их хэмжээгээр хийнэ. Үүнээс гадна урт ба өргөний 50% -ийг дэд загварын гүн болгон ашигладаг.2-р дэд загварт элемент бүрийн хажуугийн хамгийн бага урт нь 0.005 мм байна.Төгсгөлийн элементийн шинжилгээнд 3-р хүснэгтэд үзүүлсэн шиг гадаргуугийн тодорхой согогийг ашигласан.
Зураг дээр.12-т ороомогыг хүйтэн ажил хийсний дараа гадаргуугийн хагарал дахь стрессийн тархалтыг харуулав.Ерөнхий загвар ба дэд загвар 1 нь ижил газар 1076 ба 1079 МПа бараг ижил хүчдэлийг харуулж байгаа нь дэд загварчлалын аргын зөвийг баталж байна.Орон нутгийн стрессийн концентраци нь дэд загварын хилийн ирмэг дээр үүсдэг.Энэ нь дэд загварын хилийн нөхцлөөс шалтгаалсан бололтой.Стрессийн концентрацийн улмаас гадаргуугийн согогтой 2-р дэд загвар нь хүйтэн өнхрөх үед согогийн үзүүрт 2449 МПа хүчдэлийг харуулж байна.Хүснэгт 3-т харуулсны дагуу гадаргуугийн хариу урвалын аргаар тодорхойлсон гадаргуугийн согогийг пүршний дотор талд хэрэглэнэ.Төгсгөлийн элементийн шинжилгээний үр дүнгээс харахад гадаргуугийн согогийн 13 тохиолдлын аль нь ч бүтэлгүйтсэн.
Технологийн бүх процесст ороомгийн явцад пүршний доторх гадаргуугийн согогийн гүн 0.1-2.62 мкм (Зураг 13а), өргөн нь 1.8-35.79 мкм (Зураг 13б) буурч, урт нь 0.72 мкм-ээр нэмэгдсэн байна. –34.47 мкм (Зураг 13в).Хөндлөн V хэлбэрийн согогийг хүйтэн өнхрөх явцад гулзайлгаж өргөнөөр хаадаг тул анхны согогоос илүү эгц налуутай V хэлбэрийн согог болон хувирдаг.
Үйлдвэрлэлийн процесс дахь ОТ утасны гадаргуугийн согогуудын гүн, өргөн, уртын хэв гажилт.
Гадаргуугийн согогийг пүршний гадна талд түрхэж, төгсгөлийн элементийн шинжилгээг ашиглан хүйтэн өнхрөх үед эвдрэх магадлалыг урьдчилан таамаглах.Хүснэгтэнд заасан нөхцлийн дагуу.3, гаднах гадаргуугийн согогийг устгах магадлал байхгүй.Өөрөөр хэлбэл, 2.5-40 мкм хүртэлх гадаргуугийн согогийн гүнд эвдрэл гараагүй.
Гадаргуугийн ноцтой согогийг урьдчилан таамаглахын тулд согогийн гүнийг 40 μм-ээс 5 μм болгон нэмэгдүүлэх замаар хүйтэн өнхрөх үед гаднах ан цавыг судалсан.Зураг дээр.14-т гадаргуугийн согогийн дагуух ан цавыг харуулав.Хагарал нь гүн (55 мкм), өргөн (2 мкм), урт (733 мкм) гэсэн нөхцөлд үүсдэг.Пүршний гаднах гадаргуугийн согогийн эгзэгтэй гүн нь 55 мкм болсон.
Цутгах процесс нь хагарлын өсөлтийг дарангуйлж, пүршний гадаргуугаас тодорхой гүнд шахалтын үлдэгдэл даралтыг бий болгосноор ядрах хугацааг нэмэгдүүлдэг;гэхдээ энэ нь пүршний гадаргуугийн барзгар байдлыг нэмэгдүүлэх замаар стрессийн концентрацийг өдөөдөг бөгөөд ингэснээр пүршний ядрах эсэргүүцлийг бууруулдаг.Иймд хоёрдогч шидэлтийн технологийг ашиглан гадаргуугийн барзгаржилтын улмаас үүссэн ядрах хугацааг нөхөх зорилгоор өндөр бат бэх пүрш үйлдвэрлэхэд ашигладаг.Хоёр үе шаттай цоолох нь гадаргуугийн тэгш бус байдал, шахалтын хамгийн их үлдэгдэл стресс, гадаргуугийн шахалтын үлдэгдэл даралтыг сайжруулах боломжтой, учир нь хоёр дахь удаагаа эхний цохилтын дараа хийдэг12,13,14.
Зураг дээр.15-д тэсэлгээний үйл явцын аналитик загварыг үзүүлэв.Уян хуванцар загварыг бүтээж, 25 бөмбөгний бөмбөгийг ОТ шугамын зорилтот хэсэгт буудаж, тэсэлгээний зориулалттай болгосон.Буудлагын тэсэлгээний шинжилгээний загварт хүйтэн ороомгийн үед хэв гажсан ОТ утасны гадаргуугийн согогийг анхны согог болгон ашигласан.Хүйтэн өнхрөх процессоос үүсэх үлдэгдэл стрессийг шидэлт хийхээс өмнө зөөлрүүлэх замаар арилгах.Буудлагын бөмбөрцгийн дараах шинж чанаруудыг ашигласан: нягт (ρ): 7800 кг/м3, уян хатан модуль (E) – 210 ГПа, Пуассоны харьцаа (υ): 0.3.Бөмбөлөг ба материалын хоорондох үрэлтийн коэффициентийг 0.1 гэж тогтоосон.0.6 ба 0.3 мм-ийн диаметртэй цохилтыг эхний болон хоёр дахь хуурамч дамжуулалтын үед 30 м / с хурдтай ижил хурдтайгаар гаргав.Тэсэлгээний дараа (Зураг 13-д үзүүлсэн үйлдвэрлэлийн бусад процессуудын дунд) пүршний доторх гадаргуугийн согогийн гүн, өргөн, урт нь -6.79-0.28 мкм, -4.24-1.22 мкм, -2 .59-1.69 хооронд хэлбэлзэж байв. µm, μm тус тус.Материалын гадаргууд перпендикуляр шидэгдсэн сумны хуванцар хэв гажилтын улмаас согогийн гүн буурч, ялангуяа согогийн өргөн нь мэдэгдэхүйц багасдаг.Буудлагын улмаас үүссэн хуванцар хэв гажилтын улмаас согогийг хаасан бололтой.
Дулаан агшилтын явцад хүйтэн агшилт, бага температурт анивчих нөлөө нь хөдөлгүүрийн хавхлагын хавар дээр нэгэн зэрэг үйлчилдэг.Хүйтэн тохируулга нь пүршний хурцадмал байдлыг өрөөний температурт хамгийн дээд хэмжээнд хүртэл шахаж дээд зэргээр нэмэгдүүлдэг.Энэ тохиолдолд хөдөлгүүрийн хавхлагын пүрш нь материалын урсацын хүчнээс дээш ачаалалтай байвал хөдөлгүүрийн хавхлагын булаг хуванцараар деформацид орж, уналтын хүчийг нэмэгдүүлнэ.Хуванцар хэв гажилтын дараа хавхлагын хавар уян хатан болдог боловч уналтын хүч нэмэгдсэн нь хавхлагын пүршний уян хатан чанарыг бодитоор хангадаг.Бага температурт зөөлрүүлэх нь өндөр температурт ажилладаг хавхлагын пүршний дулаан болон хэв гажилтын эсэргүүцлийг сайжруулдаг2.
Дулаан агшилтын үеийн согогийн өөрчлөлтийг гаргахын тулд FE шинжилгээнд тэсэлгээний явцад хэв гажилтанд орсон гадаргуугийн согогууд болон рентген туяаны дифракцийн (XRD) төхөөрөмжөөр хэмжсэн үлдэгдэл хүчдэлийн талбайг 2-р дэд загварт (Зураг 8) ашигласан.Пүрш нь уян харимхай мужид ажиллахаар хийгдсэн бөгөөд 50.5 мм-ийн чөлөөт өндрөөс 21.8 мм-ийн өндөрт шахагдсан бөгөөд дараа нь шинжилгээний нөхцөл болгон анхны 50.5 мм өндөрт буцах боломжийг олгосон.Дулаан агшилтын үед согогийн геометр нь бага зэрэг өөрчлөгддөг.Тэсэлгээний үр дүнд үүссэн 800 МПа ба түүнээс дээш шахалтын үлдэгдэл хүчдэл нь гадаргуугийн согогийн хэв гажилтыг дардаг бололтой.Дулаан агшилтын дараа (Зураг 13) гадаргуугийн согогийн гүн, өргөн, урт нь -0.13-0.08 мкм, -0.75-0.0 мкм, 0.01-2.4 мкм хооронд хэлбэлзэж байв.
Зураг дээр.16-д ижил гүн (40 мкм), өргөн (22 мкм) ба урт (600 мкм) U хэлбэрийн ба V хэлбэрийн согогуудын хэв гажилтыг харьцуулсан.U хэлбэрийн болон V хэлбэрийн согогуудын өргөний өөрчлөлт нь уртын өөрчлөлтөөс их байдаг бөгөөд энэ нь хүйтэн өнхрөх, шидэлт хийх явцад өргөний чиглэлд хаагдсанаас үүсдэг.U хэлбэрийн согогтой харьцуулахад V хэлбэрийн согогууд харьцангуй их гүнд, эгц налууд үүссэн нь V хэлбэрийн согогийг хэрэглэхэд консерватив аргыг хэрэглэж болохыг харуулж байна.
Энэ хэсэгт хавхлагын пүрш үйлдвэрлэх процесс бүрийн хувьд ОТ шугамын анхны согогийн хэв гажилтыг авч үзнэ.Эхний ОТ утасны согогийг пүршийг ажиллуулах явцад өндөр хүчдэлийн улмаас эвдрэл гарах төлөвтэй байгаа хавхлагын пүршний дотор талд хэрэглэнэ.Хүйтэн ороомгийн үед гулзайлтын улмаас ОТ утаснуудын хөндлөн V хэлбэрийн гадаргуугийн согогууд нь гүн болон уртаараа бага зэрэг нэмэгдэж, өргөн нь эрс багассан.Өргөн чиглэлд хаах нь эцсийн дулааны тохируулгын үед бага зэрэг эсвэл огт мэдэгдэхүйц согогтой хэв гажилтын үед шидэлтийн үед тохиолддог.Хүйтэн өнхрөх, шидэлт хийх явцад хуванцар хэв гажилтын улмаас өргөний чиглэлд их хэмжээний деформаци үүсдэг.Хавхлагын пүршний доторх V хэлбэрийн согог нь хүйтэн өнхрөх явцад өргөн хаагдсанаас болж T хэлбэрийн согог болж хувирдаг.