Введение
1 1 Состояние вопроса 10
1.1 Общая характеристика процесса пневмотермической формовки и диффузионной сварки многослойных панелей в режиме сверхпластичности 10
1.2 Применение многослойных конструкций 12
1.3 Технологические схемы процесса пневмотермической формовки и диффузионной сварки 19
1.4 Обзор теоретических исследований ПТФ/ДС 25
1.5 Оборудование для технологии ПТФ и ПТФ/ДС. Обзор экспериментальных исследований 37
1.6 Выводы.
Задачи исследования 44
Теоретическое исследование 46
2.1 Клиновидные трхслойные панели 46
2.1.1 Клиновидная трхслойная панель с поперечным гофровым набором постоянного шага ребер 47
2.1.2 Клиновидная трхслойная панель с продольным гофровым набором постоянного шага ребер 49
2.2 Определение технологических параметров пневмотермической формовки клиновидных трхслойных панелей 50
2.2.1 Исходные допущения и уравнения 50
2.2.2 Исследование стадии формовки заполнителя 52
2.2.3 Учет боковой зоны при определении параметров нагружения 62
2.3 Предотвращение возникновения дефектов в процессе формовки многослойных панелей 66
2.3.1 Прогиб обшивки в процессе формообразования многослойных панелей 66
2.3.2 Определение критических значений соотношения толщины обшивки и заполнителя 68
2.3.3 Величина критической высоты прогиба 73
2.4 Технологические параметры процесса ПТФ/ДС клиновидных панелей с подпором обшивок 75
2.4.1 Определение технологических параметров формовки с подпором обшивки плитой с механическим приводом 76
2.4.2 Определение технологических параметров формовки панелей с подпором обшивки плитой, управляемой противодавлением 80
2.5 Алгоритм расчета технологических параметров процесса пневмотермической формовки клиновидной многослойной панели 83
2.6 Выводы 86
Экспериментальное исследование 88
3.1 Виртуальные исследования 89
3.1.1 Моделирование формовки рифтов 89
3.1.2 Оценка результатов моделирования 92
3.1.3 Определение соотношения толщин для обеспечения формовки без образования утяжин 100
3.1.4 Оценка рекомендуемого диапазона значений соотношения толщин 101
3.2 Натурные эксперименты 109
3.2.1 Оборудование для проведения экспериментов 109
3.2.2 Оснащение для проведения экспериментов 113
3.2.3 Процесс ПТФ/ДС многослойных титановых панелей 116
3.2.4 Проверка разработанных математических моделей. Апробация методики расчета «давление – время» 117
3.2.5 Определение параметров клиновидных трхслойных панелей 118
3.2.6 Определение технологических параметров формовки клиновидных трхслойных панелей 119
3.2.7 Распределение толщины заполнителя по профилю и сечению панелей 122
3.3 Выводы 135
4.4 Опытные работы 137
4.1 Определение свойств сверхпластичности титановых сплавов 137
4.2 Конструктивно-технологические рекомендации по выбору параметров клиновидных панелей 144
4.2.1 Рекомендации по выбору конструктивно-геометрических параметров поперечного гофрового набора клиновидной многослойной панели 144
4.2.2 Рекомендации по выбору конструктивно-геометрических параметров продольного гофрового набора клиновидной многослойной панели 153
4.3 Технологические рекомендации по выбору способа ПТФ 155
4.4 Требования к разработке оборудования 158
4.5 Рекомендации по разработке технологического оснащения 160
4.6 Опытное изготовление трхслойных клиновидных панелей 164
4.7 Исследование качества материала панелей после процесса ПТФ/ДС 171
4.8 Выводы 177
Результаты работы и общие выводы 179 Список сокращений 181
Список литературы
