Исследование прочностных свойств изделий, полученных с помощью 3D-печати, при деформации изгиба для оптимизации распределения материала
https://doi.org/10.25206/1813-8225-2025-193-30-37
EDN: MVIKFZ
Аннотация
В данной статье рассматривается способ оптимизации распределения материала внутри образца, полученного с помощью 3D-печати. Рассматривается несколько вариантов распределения материала, в том числе по форме балки равного сопротивления при сохранении внешнего каркаса образца в виде прямоугольного параллелепипеда с квадратным сечением. Изготовленные образцы подвергались разрушению при испытании на статический изгиб. Полученные результаты показывают уменьшение используемого материала на 30 % и сохранение прочностных свойств образцов относительно образца со 100 %-ным заполнением материалом. Приведены результаты эксперимента и отмечены вопросы для дальнейших исследований.
Об авторах
А. В. Шимохин
Омский государственный аграрный университет имени П. А. Столыпина
Россия
Россия
ШИМОХИН Антон Владимирович, кандидат экономических наук, доцент (Россия), доцент кафедры технического сервиса, механики и электротехники
AuthorID (РИНЦ): 700145
AuthorID (SCOPUS): 57203345154
ResearcherID: ACS-9917-2022
г. Омск
А. Н. Сорокин
Омский государственный аграрный университет имени П. А. Столыпина
Россия
Россия
СОРОКИН Анатолий Никифорович, кандидат технических наук, доцент (Россия), доцент кафедры технического сервиса
AuthorID (РИНЦ): 714190
AuthorID (SCOPUS): 57209773219
г. Омск
С. Н. Болтовский
Омский государственный аграрный университет имени П. А. Столыпина
Россия
Россия
БОЛТОВСКИЙ Сергей Николаевич, старший преподаватель кафедры технического сервиса, механики и электротехники
AuthorID (РИНЦ): 1068092
AuthorID (SCOPUS): 57203345154
ResearcherID: ACS-9917-2022
г. Омск
В. Н. Кузнецова
Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет
Россия
Россия
КУЗНЕЦОВА Виктория Николаевна, доктор технических наук, профессор (Россия), профессор кафедры «Эксплуатация нефтегазовой и строительной техники»
AuthorID (РИНЦ): 1068092
г. Омск
И. С. Кузнецов
Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет
Россия
Россия
КУЗНЕЦОВ Илья Сергеевич, старший преподаватель кафедры «Эксплуатация нефтегазовой и строительной техники»
AuthorID (РИНЦ): 1068092
г. Омск
Список литературы
1. Озеров А. Топологическая оптимизация и 3D-печать как пример взаимного развития. QIB Tehnologies. URL: https://blog.iqb.ru/topology-optimization-3d-printing/ (дата обращения: 07.07.2024).
2. Анциферов С. И., Карачевцева А. В., Сычёв Е. А., Литвишко А. А. Топологическая оптимизация элементов конструкции роботизированной ячейки // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова. 2023. №. 11. С. 93–102. DOI: 10.34031/2071-7318-2023-8-11-93-102. EDN: FODJWS.
3. Русских Г. С., Шалыгин С. В. Алгоритм формирования внутренней структуры изделия с учетом напряженно-деформированного состояния на примере трехточечного изгиба // Омский научный вестник. Серия Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение. 2021. Т. 5, № 1. С. 80–85. DOI: 10.25206/2588-0373-2021-5-1-80-85. EDN: TXWRGA.
4. Кондратов С. В., Пыхтин А. А., Ларионов С. А., Сорокин А. Е. Влияние технологических режимов FDM-печати и состава используемых материалов на физико-механические характеристики FDM-моделей (обзор) // Труды ВИАМ. 2019. № 10 (82). С. 34–49. DOI: 10.18577/2307-6046-2019-0-10-34-49. EDN: RARUXZ.
5. Шимохин А. В., Союнов А. С., Биткина Е. Е., Янковский К. А. К вопросу о применении аддитивной технологии на предприятиях сельскохозяйственного машиностроения // Тракторы и сельхозмашины. 2022. Т. 89, № 5. С. 357–365. DOI: 10.17816/0321-4443-111103. EDN: KPBBLF.
6. Петрова Г. Н., Платонов М. М., Большаков В. А. [и др.]. Исследование комплекса характеристик базовых материалов для FDM-технологии аддитивного синтеза. Физико-механические и теплофизические свойства // Пластические массы. 2016. № 5–6. С. 53–58. EDN: WIOBNL.
7. Коваленко Р. В. Современные полимерные материалы и технологии 3D-печати // Вестник Технологического университета. 2015. Т. 18, № 1. С. 263–266. EDN: TJKZCT.
8. Кичко А. Е. Анализ современных материалов для 3D-печати // 72-я Междунар. студ. науч. техн. конф.: материалы конф., Астрахань, 18–23 апреля 2022 года. Астрахань: Изд-во АГТУ, 2022. С. 758–760. EDN: SRYIOG.
9. ГОСТ 4648-2014 (ISO 178:2010). Пластмассы. Метод испытания на статический изгиб. Введ. 01–03–2015. Москва: Стандартинформ, 2016. 20 с.
10. Богданов В. В., Иванов Р. В. К вопросу использования балок равного сопротивления изгибу с переменным поперечным сечением // Актуальные проблемы науки и образования в условиях современных вызовов: сб. материалов XVII Междунар. науч.-практ. конф., Москва, 27 декабря 2022 года. Москва: Печатный цех, 2022. С. 228–234.
11. Кузубов А. С., Бушуев Д. А., Паращук Е. М. Построение и валидация конечно-элементной виртуальной модели балки равного сопротивления весоизмерительной системы // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Экономика. Информатика. 2019. Т. 46, № 2. С. 274–282. DOI: 10.18413/2411-3808-2019-46-2-274-282. EDN: JPWOJO.
Рецензия
Для цитирования:
Шимохин А.В., Сорокин А.Н., Болтовский С.Н., Кузнецова В.Н., Кузнецов И.С. Исследование прочностных свойств изделий, полученных с помощью 3D-печати, при деформации изгиба для оптимизации распределения материала. Омский научный вестник. 2025;(1):30-37. https://doi.org/10.25206/1813-8225-2025-193-30-37. EDN: MVIKFZ
For citation:
Shimokhin A.V., Sorokin A.N., Boltovsky S.N., Kuznetsova V.N., Kuznetsov I.S. Investigation of the strength property of 3D printed products in bending deformation to optimize material distribution. Omsk Scientific Bulletin. 2025;(1):30-37. (In Russ.) https://doi.org/10.25206/1813-8225-2025-193-30-37. EDN: MVIKFZ
Просмотров:
3
JATS XML
Послать статью по эл. почте 