Baoji Taicheng Vestit Metall Materials Co., Ltd
+86-17729305422

Anàlisi i estudi de l'estabilitat a compressió axial de la placa composta d'acer de titani

Aug 29, 2024

La placa composta d'acer de titani és un material d'acer d'alt rendiment que s'enrotlla i es combina mitjançant un procés compost d'acer base baix en carboni i revestiment metàl·lic de titani. Actualment és un dels perfils metàl·lics compostos àmpliament investigats i aplicats en el camp de l'enginyeria. En comparació amb l'acer tradicional, els panells compostos d'acer de titani tenen una bona conductivitat tèrmica, un cost més baix i avantatges significatius en termes de preu i mercat. Poden millorar l'eficiència del disseny i reduir els costos de manteniment. Actualment, s'han dut a terme investigacions mecàniques sobre plaques compostes d'acer de titani, però la investigació sobre l'estabilitat encara és insuficient. Aquest article es basa en la teoria de l'estabilitat a la compressió de plaques compostes d'acer de titani i analitza la seva estabilitat sota compressió.

La investigació sobreplaques compostes d'acer de titanise centra principalment en els mètodes de preparació. Els mètodes de preparació actuals inclouen principalment el mètode compost de difusió, el mètode compost explosiu, el mètode compost de laminació explosiva i el mètode compost de laminació. El mètode compost de difusió s'utilitza principalment per preparar juntes soldades de mida petita, però el temps de preparació és llarg i l'eficiència és baixa. El mètode compost explosiu és un mètode de fabricació àmpliament utilitzat amb un procés senzill, una gran força d'unió i la capacitat d'obtenir interfícies ondulades. Tanmateix, a causa de l'enorme vibració i soroll generat per explosions explosives, pot causar contaminació ambiental i contaminació acústica fins a cert punt, que no s'ajusta a la tendència del desenvolupament verd. A més, les condicions de treball són pobres i el grau de mecanització és baix, de manera que no es pot utilitzar per produir plaques compostes d'acer de titani de gran mida. El mètode compost de laminació explosiva també s'utilitza àmpliament, però el procés és complicat i un control inadequat pot afectar la força d'unió de les plaques compostes d'acer de titani. La placa composta d'acer de titani produïda per plaques compostes de rodament té una bona qualitat superficial, mida lliure, alta precisió, baixa contaminació ambiental i alt rendiment. És adequat per processar plaques compostes d'acer de titani amb grans àrees de capa protectora i és la direcció principal per al futur. El material de la placa composta d'acer de titani es mostra a la figura 1.

13

 

La taula 1 especifica les propietats físiques dels materials de base i de revestiment dels panells compostos d'acer de titani
GB/T 8547-2019 "Placa composta d'acer de titani" i GB/T 8546-2017 "Placa composta d'acer inoxidable de titani" proposen el càlcul de la resistència a la tracció, l'allargament i la resistència al tall de les plaques compostes d'acer de titani. El límit inferior de la resistència a la tracció Rmj es calcula segons l'equació (1):

14

A la fórmula: t1 és el gruix del material base d'acer baix en carboni (mm); T2 és el gruix del recobriment metàl·lic de titani (mm); Rm1 és el valor estàndard límit inferior (MPa) de la resistència a la tracció del material base d'acer baix en carboni; Rm2 és el valor estàndard límit inferior de la resistència a la tracció del recobriment metàl·lic de titani (MPa).
La taxa d'allargament A de la placa composta d'acer de titani no ha de ser inferior al valor inferior del valor mitjà de la base o estàndard del material de revestiment. La resistència al tall de la interfície entre plaques compostes d'acer de titani de classe 0 és superior o igual a 196 MPa, i la resistència al tall de la interfície entre plaques compostes d'acer de titani de classe 1 i classe 2 és superior o igual a 140 MPa. La resistència al tall de les plaques compostes d'acer de titani a diferents temperatures es mostra a la figura 2.

15

 
El mètode d'equilibri consisteix a utilitzar la teoria de la petita elasticitat de deflexió per establir l'equació d'equilibri de la placa, calcular la solució mínima i obtenir la càrrega de pandeig de bifurcació. Tot i que el mètode d'equilibri pot obtenir una solució precisa per a les càrregues de pandeig, no pot determinar l'estabilitat i és difícil de resoldre en condicions complexes. Per tant, el mètode d'equilibri només es pot utilitzar com a mètode d'anàlisi bàsic per calcular la càrrega de pandeig de les plaques. El mètode energètic pot calcular les càrregues de pandeig i també analitzar la deflexió després del pandeig, fent-lo àmpliament utilitzat en l'anàlisi de plaques. Segons el principi d'energia potencial, una estructura sempre té un valor fix en equilibri. A partir d'això, l'equació d'equilibri es pot obtenir utilitzant aquesta energia potencial per determinar la càrrega de pandeig, i l'estabilitat de l'equilibri també es pot jutjar utilitzant el principi de l'energia potencial mínima. El mètode numèric pot resoldre eficaçment problemes complexos que no es poden resoldre amb el mètode d'equilibri, així com problemes que no es poden expressar amb el mètode energètic. Com a mètode d'anàlisi ràpid i eficaç, pot obtenir ràpidament solucions precises, especialment per a l'anàlisi elàstic-plàstic
Anàlisi de pandeig.
A causa de la disminució de la capacitat de càrrega global i l'estabilitat de la placa després de la deflexió, l'augment de la deflexió afectarà el seu rendiment. Per tant, les normatives actuals limiten la relació entre l'amplada i el gruix de la placa, i requereixen que la placa no pugui patir inestabilitat local abans que es produeixi una inestabilitat general. Tenint en compte l'efecte de pandeig sobre la resistència de la placa després del pandeig, el mètode de resistència contínua pot tenir en compte amb més precisió el desenvolupament de la conformació de les plaques compostes i optimitzar el disseny estructural.