在彼尔姆，他们找到了避免飞机部件出现缺陷的方法

如今，在许多工业领域中，成功使用了通过 3D 打印获得的金属部件。尤其是逐层堆焊，可以获得航空工业的各种大尺寸产品：发动机整流罩、飞机机身部件和其他结构件。但它们通常有缺陷——尤其是结构不均匀和孔隙率。这些特性降低了它们的质量和机械性能：强度和耐磨性。彼尔姆理工大学的科学家正在研究振动效应对用于制造金属产品的金属丝表面处理过程的影响。开发人员创建了一个数学模型，可以最高效和高质量地生产新零件。

科学家们在Vestnik PNRPU 杂志上公布了这项研究的结果。力学”。俄罗斯科学院乌拉尔分院（俄罗斯彼尔姆）连续介质力学研究所的专家和科阿韦拉自治大学（墨西哥萨尔蒂约）的研究人员也参与了这项工作。该开发是在俄罗斯基础研究基金会和彼尔姆边疆区政府的财政支持下，在国际研究小组“通过实时表面处理线材进行逐层合成建模”项目的框架内实施的。软件原型开发。

以软件形式实施所提出的数学模型将使我们能够计算线材堆焊工艺的最佳参数。俄罗斯和国外没有该产品的直接类似物。由此产生的软件包将确保外国程序的进口替代，从而可以更快、更便宜地制造新的金属产品，从而确保国家的技术主权。

无振动影响（左）和有振动影响（右）的电线表面数值和全尺寸实验的定性比较

“在堆焊工艺中，金属丝在热源的作用下熔化，液态金属向下流到基材上。借助振动效应，可以影响熔融金属的表面张力，从而影响液体的运动。这使您可以控制沉积层的厚度和高度，以及改变材料的性能，无需额外加工即可提高可焊性，减少工艺周期和生产时间，降低产品成本。

我们通过应用平滑粒子的流体动力学方法提出了考虑表面张力的流体流动数学模型。这种方法具有高性能潜力，可以让您准确快速地模拟制造大型零件的过程，”彼尔姆理工大学焊接生产、计量和材料技术系的研究生 Roman Davlyatshin 说，他是其中之一开发商。

为了验证这个数学模型，科学家们进行了一系列数值实验，模拟了悬挂的水滴从受到振动的圆柱形悬浮液中脱离的过程。数据在定性和定量上与自然实验的结果一致。

“通过对钢进行一系列数值实验，我们确定了熔体的表面张力如何取决于振动速率。结果发现，当以每秒两米的速度振动时，表面张力会降低 30%。这确保金属丝连续流动并提高沉积产品的质量。

模拟在振动暴露下（在不同时间点）从圆柱形悬架上撕下液滴的过程

并且使用平滑粒子的流体动力学方法提高了计算性能，并允许您直接模拟振动效果，”该项目负责人、焊接生产、计量学和材料技术系教授 Dmitry Trushnikov 说。彼尔姆理工大学，技术科学博士，发展与创新副校长 Dmitry Trushnikov。

据研究人员称，开发的数学模型可以研究振动对包括液体材料在内的各种流体的张力的影响。这有助于通过最少数量的全面实验确定最佳生产参数。该开发可以提高重要产品的质量，减少其生产时间并降低制造成本。该开发是作为学术战略领导计划“优先 2030”的一部分进行的