በአውሮፕላን መዋቅሮች ውስጥ የ TC4 ሰሌዳዎችን ለምን ይጠቀሙ?

የአየር ፍሬም ክብደት ቅነሳ ስሌቶች

ወደ አውሮፕላን ዲዛይን ሲመጣ እያንዳንዱ ግራም አስፈላጊ ነው. የ TC4 ፕሌትስ በአየር ማቀፊያ መዋቅሮች ውስጥ መጠቀማቸው ጉልህ የሆነ የክብደት መቀነስ እድሎችን ያቀርባል, ይህም በቀጥታ ወደ የተሻሻለ የነዳጅ ቅልጥፍና እና የመጫኛ አቅም ይጨምራል. TC4ን መጠቀም የሚያስከትለውን ውጤት የሚያሳዩትን ስሌቶች እንመርምር ቲታኒየም ሉህ በአውሮፕላን ግንባታ ውስጥ.

ጥግግት ጥቅም

TC4 ቲታኒየም አማልጋም ወደ 4.43 ግ/ሴሜ³ ውፍረት አለው፣ ይህም ከብረት 40% ቀለለ እና በአውሮፕላኖች ውስጥ በተለምዶ ከሚጠቀሙት ከአሉሚኒየም 15% ያነሰ ነው። ይህ ውፍረት ጥቅም መሐንዲሶች ጥንካሬን ሳይለቁ ይበልጥ ቀጭን እና ቀለል ያሉ ክፍሎችን እንዲያቅዱ ያስችላቸዋል።

የጥንካሬ-ወደ-ክብደት ጥምርታ

ከጥንካሬ እስከ ክብደት ያለው የ TC4 ፕሌትስ ያልተለመደ ነው, በተደጋጋሚ ከፍተኛ ጥንካሬ ያላቸው ብረቶች ይበልጣል. በ 880 MPa እና እጅግ በጣም በቀላሉ ሊበላሽ በሚችል 950 MPa ጥራት ያለው፣ TC4 ቲታኒየም የሙ ክብደት መገለጫውን እየጠበቀ ረጅም ጭንቀቶችን ይቋቋማል።

የክብደት ቁጠባዎች ስሌት

እንደ ክንፍ ስፓር ያለ መላምታዊ የአውሮፕላን አካል አስቡበት። 100 ኪሎ ግራም የሚመዝነውን የአረብ ብረት ስፓር በቲሲ4 ቲታኒየም ስፓር ከተተካ የክብደት መቀነስ በሚከተለው መልኩ ሊሰላ ይችላል።

TC4 ቲታኒየም ክብደት = የአረብ ብረት ክብደት × (የ TC4 ጥንካሬ / የአረብ ብረት ጥንካሬ)
TC4 ቲታኒየም ክብደት = 100 ኪ.ግ × (4.43 ግ/ሴሜ³ / 7.85 ግ/ሴሜ³) ≈ 56.4 ኪግ

ይህ ስሌት ለአንድ አካል ብቻ 43.6 ኪሎ ግራም ክብደት መቆጠብ እንደሚቻል ያሳያል። በበርካታ መዋቅራዊ አካላት ላይ ሲተገበር፣ ድምር ክብደት መቀነስ ከፍተኛ ሊሆን ይችላል፣ ይህም የተሻሻለ የአውሮፕላኑን አፈጻጸም እና ቅልጥፍናን ያመጣል።

በዊንግ ስፓር አፕሊኬሽኖች ላይ የሚደርስ ጉዳት መቻቻል

ዊንግ ስፓርስ በአውሮፕላን መዋቅር ውስጥ ወሳኝ አካላት ናቸው፣የክንፎቹን አጠቃላይ ክብደት የመደገፍ እና የኤሮዳይናሚክስ ሃይሎችን ወደ ፍንዳታው የማስተላለፍ ሃላፊነት አለባቸው። የ TC4 አጠቃቀም ቲታኒየም ሉህ በዊንጅ ስፓር አፕሊኬሽኖች ውስጥ የአውሮፕላኖችን ደህንነት እና ረጅም ዕድሜን በማጎልበት ለየት ያለ ጉዳት መቻቻልን ይሰጣል ።

ስብራት ጥንካሬ

TC4 ቲታኒየም አማልጋም ከሌሎች በርካታ የአቪዬሽን ቁሶች ጋር ሲነጻጸር የተስፋፋ የእረፍት ጊዜን ያሳያል። ይህ ንብረት ጨርቁ ከረዥም የመለጠጥ ሁኔታዎች በታች እስከ መከፋፈል እንዲቆም ያስችለዋል። የቲሲ4 ቲታኒየም የእረፍት ጊዜ ቆይታ በመደበኛነት ከ 66 እስከ 110 MPa·m½ ሲሆን ይህም በክንፍ ውጊያ ንድፍ ውስጥ ወሳኝ የሆነ የደህንነት ጫፍ ይሰጣል።

ድካም መቋቋም

የአውሮፕላኖች ክንፎች በበረራ መካከል ሳይክሊክ እንዲደራረቡ ይደረጋሉ፣ ይህም የድክመት መቋቋምን በጨርቅ ለመወሰን ወሳኝ ስሌት ያደርገዋል። TC4 ሳህኖች ታላቅ የድካም ባህሪያትን ያሳያሉ፣ ረጅም ቀጣይነት ያለው ጫና ያለው ልዩነት የድካም መሰንጠቅን ጅምር እና እድገትን ያስወግዳል። ይህ ባህሪ ክንፍ ፍልሚያዎች በተለያዩ የበረራ ዑደቶች ላይ መሰረታዊ ፍርዳቸውን እንዲቀጥሉ ዋስትና ይሰጣል።

የጉዳት መቻቻል ትንተና

በክንፍ ስፓር አፕሊኬሽኖች ውስጥ TC4 titanium ያለውን ጉዳት መቻቻል ለማሳየት የሚከተለውን ሁኔታ አስቡበት፡-

በጊዜ መርሐግብር ግምገማ መካከል ከTC4 ቲታኒየም በተሠራ የክንፍ ውጊያ ትንሽ መከፋፈል ታውቋል እንበል። መሐንዲሶች የእረፍት መካኒክስ ደረጃዎችን በመጠቀም መሰረታዊ የእረፍት ጊዜ ግምትን አስልተው ቀሪውን የክፍሉን አስተማማኝ ህይወት መገመት ይችላሉ። በTC4 የታይታኒየም መጠነኛ የተከፋፈለ የእድገት መጠን ለተስፋፋ የግምገማ ጊዜዎች የሚፈቅድ ሲሆን ለድጋፍ ወይም ለመተካት በቂ ጊዜ ይሰጣል ከተወሰነ ጊዜ በኋላ ክፍፍሉ ወደ መሰረታዊ መጠን ይመጣል።

የአካባቢ መቋቋም

የዊንግ ስፓሮች እርጥበት፣ የሙቀት መጠን መለዋወጥ እና ብስባሽ ወኪሎችን ጨምሮ ለተለያዩ የአካባቢ ሁኔታዎች ይጋለጣሉ። የ TC4 ቲታኒየም ልዩ የዝገት መቋቋም የዊንጅ ስፔሮች ፈታኝ በሆኑ አካባቢዎች ውስጥ እንኳን መዋቅራዊ ባህሪያቸውን እንደሚጠብቁ ያረጋግጣል፣ ይህም በአካባቢ ላይ የታገዘ የመሰነጣጠቅ አደጋን ይቀንሳል።

የሞተር ተራራ ንድፍ ግምት

በበረራ ወቅት የሚፈጠሩትን የተወሳሰቡ ሸክሞችን እና ንዝረቶችን በሚቆጣጠሩበት ወቅት የኃይል ማመንጫውን ወደ አየር ማእቀፉ ለመጠበቅ የሞተር መጫኛዎች ወሳኝ ሚና ይጫወታሉ። የ TC4 አጠቃቀም ቲታኒየም ሉህ በሞተር ተራራ ዲዛይን ውስጥ ለተሻሻለ አፈፃፀም እና አስተማማኝነት አስተዋፅኦ የሚያደርጉ በርካታ ጥቅሞችን ይሰጣል ።

ከፍተኛ-ሙቀት አፈጻጸም

የአውሮፕላን ሞተሮች የሜካኒካል ባህሪያቸውን ሳያበላሹ ሙቀትን ለመቋቋም በሚያስደንቅ የሙቀት መጠን ይሰራሉ። TC4 ቲታኒየም ጥራቱን እና ጥንካሬውን ከፍ ባለ የሙቀት መጠን ይይዛል፣ በጣም ከፍተኛ ጥቅም ያለው የሙቀት መጠን ወደ 400°C (752°F) አካባቢ ነው። ይህ ከፍተኛ ሙቀት ያለው ጥንካሬ የሞተር ጋራዎች በሙቀት ኃይለኛ አካባቢ ሞተሩን በሚዘጉበት ጊዜ በመሠረቱ ጤናማ ሆነው እንዲቆዩ ዋስትና ይሰጣል።

የንዝረት ዳምፒንግ

የሞተር ንዝረት በትክክል ካልተያዘ ወደ ድካም እና ወደ መዋቅራዊ ውድቀቶች ሊመራ ይችላል። TC4 የታይታኒየም ቅይጥ የንዝረት ኃይልን ለመሳብ እና ለማጥፋት የሚያግዙ ተፈጥሯዊ የእርጥበት ባህሪያት አሉት። ይህ ንብረት የሞተር ንዝረትን ወደ አየር ማእቀፉ ማስተላለፍን ይቀንሳል ፣የተሳፋሪዎችን ምቾት ያሳድጋል እና በዙሪያው ያሉትን አካላት ዕድሜ ያራዝመዋል።

ጭነት ስርጭት

የሞተር መጫኛዎች ሸክሞቹን ከሞተር ወደ አየር ማእቀፉ በብቃት ማስተላለፍ አለባቸው። የTC4 ሳህኖች ረጅም ጥራት እና ጥንካሬ ለተመቻቹ የተደራረቡ መንገዶች እና ከተለያዩ የበረራ ሁኔታዎች በታች ያለውን ማስቀረት ያስችላል። መሐንዲሶች TC4 ታይታኒየምን በመጠቀም የበለጠ የታመቁ እና ውጤታማ የሞተር መገጣጠሚያ መዋቅሮችን ማቀድ ይችላሉ ፣ በክብደት መጠባበቂያ ገንዘብ ውስጥ የሚመጡ እና በአጠቃላይ የበረራ ማሽን አፈፃፀም እድገት አሳይተዋል።

የሙቀት መስፋፋት ተኳሃኝነት

የቲሲ4 ቲታኒየም የሞቀ ኤክስቴንሽን (ሲቲኢ) ቅንጅት ከበርካታ የአቪዬሽን ቁሶች ያነሰ ነው፣ ለምሳሌ የአሉሚኒየም ውህዶች። ይህ ንብረት በሞተር ተራራ አፕሊኬሽኖች ውስጥ በዋጋ ሊተመን የማይችል ነው፣ ምክንያቱም በሞተር እና በአየር ክፈፉ መካከል ባለው የሙቀት ልዩነት ምክንያት የሚፈጠረውን የሙቀት ውጥረቶችን እና ሊከሰቱ የሚችሉ አለመግባባቶችን ስለሚቀንስ።

በከባድ አከባቢዎች ውስጥ የዝገት መቋቋም

የሞተር መጫኛዎች ለአቪዬሽን ነዳጅ፣ ለሃይድሮሊክ ፈሳሾች እና ለከባቢ አየር ብክለትን ጨምሮ ለተለያዩ ጎጂ ንጥረ ነገሮች ይጋለጣሉ። የ TC4 ቲታኒየም ልዩ የሆነ የዝገት መቋቋም የሞተር ማሰሪያዎች በአውሮፕላኑ የህይወት ዘመን ውስጥ መዋቅራዊ አቋማቸውን እንዲጠብቁ ያረጋግጣል፣ ይህም በተደጋጋሚ የመፈተሽ እና የመተካት ፍላጎት ይቀንሳል።

መደምደሚያ

የ TC4 ሰሌዳዎች አጠቃቀም እና ቲታኒየም ሉሆች በአየር መርከብ አወቃቀሮች ውስጥ የክብደት መቀነስ ፣ የጉዳት መቋቋም እና ከፍተኛ የሙቀት መጠን አፈፃፀም አስገዳጅ ጥምረት ያቀርባል። ከአየር ፍራፍሬ ክፍሎች እስከ ክንፍ ውድድር እና የሞተር ተራራዎች፣ TC4 የታይታኒየም ጥምረት የበረራ ማሽን ብቃትን፣ ደህንነትን እና የህይወት ዘመንን የሚያሻሽል ተጣጣፊ ጨርቅ ያለው የአቪዬሽን መሐንዲሶችን ይሰጣል። የበረራ ኢንዱስትሪው የማስፈጸሚያ እና የድጋፍ ድንበሮችን ለመዘርጋት በሚቀጥልበት ጊዜ፣ TC4 ቲታኒየም በአዕምሯዊ የአየር መርከብ ዲዛይን ላይ የደም መፍሰስ ጠርዝ ላይ ይቆያል።

በባኦጂ ፍሪሎንግ ዘመናዊ የጨርቃጨርቅ ፈጠራ አድቫንስመንት ኮርፖሬሽን፣ ከፍተኛ ጥራት ያላቸውን TC4 የታይታኒየም ፕላቶችን እና ሌሎች የተሻሻሉ ቁሳቁሶችን ለአቪዬሽን ኢንዱስትሪ በመስጠት ላይ እንሰራለን። የእኛ ሰፊ ተሳትፎ እና አለምአቀፍ ማህበራት ከደንበኞች ጋር በአውስትራሊያ፣ ኮሪያ፣ ጀርመን፣ አሜሪካ፣ ዩኬ፣ ማሌዥያ እና ያለፈው ዋስትና የእርስዎን ልዩ ፍላጎቶች በትክክለኛ እና በማይወላወል ጥራት ማሟላት እንችላለን። ደንበኞቻችን የሚጠብቁትን ለማስተባበር ወይም ለማለፍ ያለማቋረጥ ጥረት በማድረግ ለጥራት እና ጥቅም ባለን ቁርጠኝነት እራሳችንን እንኮራለን።

በአውሮፕላንዎ ግድያ እና ደህንነት ላይ አይደራደሩ። የእኛ TC4 የታይታኒየም ፕላቶች የእርስዎን የአውሮፕላን መዋቅር እንዴት እንደሚለውጡ ለመመርመር በዘመናችን ያግኙን። ዋና ቡድናችንን በ ላይ ያግኙ jenny@bjfreelong.com እና የአቪዬሽን አፕሊኬሽኖችዎን በብዛት በሚገኙ ቁሳቁሶች ለማመቻቸት በደረጃ ይጀምሩ።

ማጣቀሻዎች

1. ጆንሰን፣ አር፣ እና ሃሪስ፣ ቲኤል (2019)። የላቁ ቁሶች በአውሮፕላን መዋቅሮች፡ አጠቃላይ ግምገማ። ኤሮስፔስ ኢንጂነሪንግ ጆርናል, 32 (4), 215-230.

2. ስሚዝ፣ ኬፒ፣ እና ብራውን፣ ME (2020)። በዘመናዊ አቪዬሽን ውስጥ የታይታኒየም ቅይጥ፡ ባሕሪያት፣ ማቀነባበሪያ እና አፕሊኬሽኖች። ቁሳቁሶች ሳይንስ እና ቴክኖሎጂ, 36 (8), 892-907.

3. ዣንግ፣ ኤል.፣ እና ዋንግ፣ X. (2018)። በአውሮፕላን ክንፍ አወቃቀሮች ውስጥ የ TC4 Titanium alloy ጉዳት መቻቻል ትንተና። ዓለም አቀፍ የድካም ጆርናል, 112, 168-179.

4. ቶምፕሰን፣ አርጂ እና ዴቪስ፣ CL (2021)። በአውሮፕላን ሞተር አፕሊኬሽኖች ውስጥ የታይታኒየም ቅይጥ ከፍተኛ ሙቀት አፈጻጸም። የቁሳቁስ ምህንድስና እና አፈጻጸም ጆርናል, 30 (5), 3452-3465.

5. ሊ፣ SH፣ & Park፣ JY (2017)። የተራቀቁ ቁሳቁሶችን በመጠቀም በንግድ አውሮፕላን ዲዛይን ውስጥ የክብደት መቀነስ ስልቶች። ኤሮስፔስ ሳይንስ እና ቴክኖሎጂ, 65, 100-110.

6. አንደርሰን፣ ቲኤል፣ እና ሚለር፣ ኪጄ (2022)። የቲሲ4 ቲታኒየም ቅይጥ ለኤሮስፔስ አፕሊኬሽኖች ስብራት መካኒኮች እና ድካም ትንተና። የምህንድስና ስብራት መካኒኮች፣ 259፣ 108181።