激光选区熔化菱形正十二面体点阵材料的承载与失效特性

发布时间：2021-08-13 12:30

　　为了探索液体火箭发动机轻量化方法,充分发挥增材制造技术优势,基于激光选区熔化成形技术制备了不同微桁架直径的周期性菱形十二面体多孔点阵材料,借助扫描电镜观察并测量了其微桁架结构,对相对致密度、压缩特性进行了表征,建立了相对致密度的预测模型,得到了相对弹性模量、相对抗压强度与相对致密度的函数关系,结合应力-应变曲线、压缩过程影像和断口金相,分析了点阵材料压缩过程中的失效行为和机理。研究成果应用于某型动力装置总装支板、某型发动机新型换热器的轻量化设计,经受了拉伸和压缩载荷下的液/气压试验。 

【文章来源】：火箭推进. 2020,46(05)

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

周期性点阵材料应用于火箭发动机推力室

成形试样尺寸为20 mm×20 mm×20 mm,如图2(a)所示,由64个菱形十二面体胞元组成,单个胞元结构如图2(b)所示。本文中以桁架直径为变量,设计了?0.3 mm、?0.4 mm、?0.5 mm的3种点阵材料,每种制备2个。成形结束后进行退火热处理以消除应力,同时提高材料塑性。压缩试验在CMT5105压缩机上进行,变形速率为1 m/min。

不同桁架直径的点阵材料制备结果如图3所示。在高倍扫描电镜下对其制备质量进行了表征,使用Image Pro Plus图像处理软件随机测量了5个位置的桁架直径,结果分别如图4和表3所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]增材制造技术在液体火箭发动机应用述评[J]. 左蔚,宋梦华,杨欢庆,陈新红.  火箭推进. 2018(02)
[2]超轻多孔金属材料的多功能特性及应用[J]. 卢天健,何德坪,陈常青,赵长颖,方岱宁,王晓林.  力学进展. 2006(04)

博士论文
[1]生物多孔钛力学行为及孔结构表征[D]. 王晓花.西北工业大学 2014
[2]TLM钛合金压缩形变织构及晶界特征研究[D]. 白新房.西北工业大学 2015

硕士论文
[1]钛及钛合金微压缩变形行为及微观组织演变规律研究[D]. 张美微.哈尔滨工业大学 2015



本文编号：3340431