mwirth-epo/epo-nmt-datasets huggingface dataset:
Таким образом, в закрепленной позиции концевая часть 33 может быть присоединена к листу 22а путем ввода соединительной перемычки 36 в прорезь 23, при этом внутренняя и наружная ветви удерживают лист 22а, каждая со своей стороны листа, конец 38 концевой части вводится в дополнительную прорезь 25, и одновременно изгиб 34а входит в зацепление с установочным окном 26 листа 22а, при этом требуется предварительная упругая деформация концевой части 33, чтобы отделять ветви U-образной рамы, и/или предварительная упругая деформация листа 22а.
Therefore, in the anchoring position, the terminal 33 can be attached to the sheet 22a by inserting the connecting bridge 36 into the slot 23, with the interior and exterior branches holding the sheet 22a, one on each side thereof, inserting the terminal tip 38 into the auxiliary slot 25 and simultaneously engaging the bend 34a into the adjustment window 26 of the sheet 22a, previously requiring that the terminal 33 be elastically deformed separating the branches of the U-shaped frame and/or elastically deforming the sheet 22a.
В данном примере размер установочных окон 26 является достаточным, чтобы удерживать или принимать изгиб 34а двух концевых частей 33, если указанные две концевой части 33 установлены на одном уровне стойки 2.
In the example, the size of the adjustment windows 26 is sufficient to hold or receive the bend 34a of two terminals 33, if two terminals 33 are inserted at the same level of the upright 2.
Настоящее описание относится к низкотемпературному резервуару для хранения криогенной жидкости и способу его изготовления.
The present disclosure relates to a low-temperature tank for storing a cryogenic liquid and a method for manufacturing the same.
Снижение веса составных элементов всегда требуется в космическом аппарате, таком как ракета.
Weight saving of constituent members is always demanded in a space vehicle such as a rocket.
Резервуар для хранения топлива не является исключением, и было предложено снижение веса путем использования композитного материала, используя армированный углеродным волокном пластик (CFRP).
A tank for storing propellant is no exception, and weight saving by using a composite material using carbon fiber reinforced plastic (CFRP) has been proposed.
В связи с этим, Патентная литература 1 раскрывает резервуар для хранения криогенной жидкости.
In connection with this, Patent Literature 1 discloses a tank for storing a cryogenic liquid.
Этот резервуар включает в себя основной корпус резервуара, выполненный из металлической оболочки, и композитный материал, намотанный на основной корпус резервуара.
This tank includes a tank main body formed of a metal liner, and a composite material wound around the tank main body.
Патентная литература 1: японский Патент № 5948330
Patent Literature 1: Japanese Patent No. 5948330
Коэффициент линейного расширения металлической оболочки и коэффициент линейного расширения композитного материала, такого как армированный углеродным волокном пластик, существенно отличаются друг от друга.
A linear expansion coefficient of a metal liner and a linear expansion coefficient of a composite material such as carbon fiber reinforced plastic are largely different from each other.
Следовательно, в случае использования этих элементов совместно, в качестве составных элементов низкотемпературного резервуара для хранения криогенной жидкости, металлическая оболочка может отделиться от композитного материала вследствие теплового сжатия или теплового расширения в соответствии с наполнением и потреблением жидкости.
Therefore, in a case of using these elements together as constituent members of a low-temperature tank for storing a cryogenic liquid, the metal liner may peel from the composite material because of thermal contraction or thermal expansion in association with filling and consumption of the liquid.
Настоящее описание было выполнено ввиду вышеописанных обстоятельств, и задачей является обеспечение низкотемпературного резервуара и способа его изготовления, которые могут предотвратить отделение металлической оболочки, которая является составным элементом контейнера, от композитного материала.
The present disclosure has been made in view of the above circumstances, and it is an object to provide a low-temperature tank and a method for manufacturing the same that can prevent a metal liner, which is a constituent member of a container, from peeling from a composite material.
Первым аспектом настоящего описания является низкотемпературный резервуар, содержащий основной корпус контейнера, который включает в себя металлическую оболочку, образующую пространство для хранения низкотемпературного резервуара, и стенку, выполненную из армированного волокном пластика, намотанного на внешнюю периферическую поверхность металлической оболочки, в котором металлическая оболочка включает в себя изогнутый участок, который продолжается в двух направлениях, пересекающихся на ее поверхности, и который изогнут так, чтобы выступать по направлению к пространству для хранения.
A first aspect of the present disclosure is a low-temperature tank comprising a container main body that includes a metal liner forming a storage space of the low-temperature tank and a wall member formed of fiber reinforced plastic wound on an outer peripheral surface of the metal liner, wherein the metal liner includes a bent portion that extends in two directions intersecting each other on a surface thereof and that is bent to project toward the storage space.
Низкотемпературный резервуар может дополнительно содержать наполнитель, заполненный между изогнутым участком и стенкой.
The low-temperature tank may further comprise a filler filled between the bent portion and the wall member.
Вторым аспектом настоящего описания является способ изготовления низкотемпературного резервуара, причем способ содержит: намотку металлической оболочки вокруг оправки, причем металлическая оболочка включает в себя изогнутый участок, который продолжается в двух направлениях, пересекающихся на ее поверхности, и который изогнут так, чтобы выступать по направлению к оправке; намотку стенки, выполненной из армированного волокном пластика, на внешнюю периферическую поверхность металлической оболочки, намотанной на оправку; спекание стенки; и отделение оправки от металлической оболочки.
A second aspect of the present disclosure is a method for manufacturing a low-temperature tank, the method comprising: winding a metal liner around a mandrel, the metal liner including a bent portion that extends in two directions intersecting each other on a surface thereof and is bent to project toward the mandrel; winding a wall member formed of fiber reinforced plastic on an outer peripheral surface of the metal liner wound around the mandrel; sintering the wall member; and detaching the mandrel from the metal liner.
Способ изготовления может дополнительно содержать заполнение наполнителя в изогнутый участок.
The manufacturing method may further comprise filling a filler into the bent portion.
Наполнитель может быть выполнен из упругого корпуса, который сохраняет форму после заполнения при температуре спекания стенки.
The filler may be formed of an elastic body that maintains a shape when being filled at a sintering temperature of the wall member.
Наполнитель может быть выполнен из материала, который сохраняет форму после заполнения при нормальной температуре и который сжимается при температуре спекания стенки или ниже.
The filler may be formed of a material that maintains a shape when being filled at a normal temperature and that contracts at a sintering temperature of the wall member or lower.
Металлическая оболочка может иметь неровную структуру на участке сцепления со стенкой.
The metal liner may have an uneven structure in a portion adhering to the wall member.
ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ADVANTAGEOUS EFFECTS OF INVENTION
Согласно настоящему описанию, возможно обеспечить низкотемпературный резервуар и способ его изготовления, которые могут предотвратить отделение металлической оболочки, которая является составным элементом контейнера, от стенки.
According to the present disclosure, it is possible to provide a low-temperature tank and a method for manufacturing the same that can prevent a metal liner, which is a constituent member of a container, from peeling from a wall member.
1 вид в сечении и частично увеличенный вид низкотемпературного резервуара согласно варианту выполнения настоящего описания.
Fig. 1 is a cross-sectional diagram and a partially enlarged diagram of a low-temperature tank according to an embodiment of the present disclosure.
[Фиг.
Fig. 2(a) is a partially enlarged diagram of a metal liner according to the embodiment of the present disclosure, and Fig. 2(b) is a cross-sectional diagram illustrating extension and contraction (shrinkage) of the metal liner and a wall member.
2] Фиг.
Fig. 3 illustrates processes for manufacturing the low-temperature tank according to the embodiment of the present disclosure.
2(a) частично увеличенный вид металлической оболочки согласно варианту выполнения настоящего описания, и Фиг.
Fig. 4(a) is a diagram illustrating a modification of the low-temperature tank according to the embodiment of the present disclosure, and Fig. 4(b) is a diagram illustrating a manufacturing process in this modification.
2(b) вид в сечении, изображающий удлинение и сжатие (усадку) металлической оболочки и стенки.
Fig. 5 illustrates modifications of the metal liner according to the embodiment of the present disclosure, where Fig. 5(a) is a diagram illustrating a first modification and Fig. 5(b) is a diagram illustrating a second modification.
3 изображает процессы изготовления низкотемпературного резервуара согласно варианту выполнения настоящего описания.
A low-temperature tank and a method for manufacturing the same according to an embodiment of the present disclosure will be described below with reference to the accompanying drawings.
[Фиг.
In the drawings, common parts are denoted by like reference signs and redundant explanations thereof will be omitted.
4(a) вид, изображающий модификацию низкотемпературного резервуара согласно варианту выполнения настоящего описания, и Фиг.
Fig. 1 is a cross-sectional diagram and a partially enlarged diagram of a low-temperature tank according to the present embodiment.
4(b) вид, изображающий процесс изготовления этой модификации.
The low-temperature tank according to the present embodiment is loaded on a space vehicle, such as a rocket.
[Фиг.
However, application of the low-temperature tank according to the present embodiment is not limited to a space vehicle, and can be applied to a vehicle, a vessel, storage facilities, and the like.
5] Фиг.
Therefore, a cryogenic liquid stored (accommodated) in the low-temperature tank according to the present embodiment is not limited to propellant, such as liquid hydrogen, liquid oxygen, liquefied natural gas, and the like but may be liquid nitrogen or liquid helium that is general-purpose refrigerant.
5 изображает модификации металлической оболочки согласно варианту выполнения настоящего описания, где Фиг.
As illustrated in Fig. 1, the low-temperature tank includes a hollow container main body 10.
5(a) вид, изображающий первую модификацию, и Фиг.
The container main body 10 has ports 11 and 11 for allowing injection and discharge of a liquid at a top and a bottom thereof, for example.
5(b) вид, изображающий вторую модификацию.
The ports 11 and 11 are joined to a metal liner 13 described later by welding or the like.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ
The container main body 10 includes the metal liner 13 that forms a storage space 12 for a liquid in the low-temperature tank, and a wall member 14 wound on an outer peripheral surface 13a of the metal liner 13.
[0015]
The metal liner 13 prevents leakage of the liquid from the storage space 12.
Низкотемпературный резервуар и способ его изготовления согласно варианту выполнения настоящего описания будут описаны ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи.
The wall member 14 maintains the shape of the metal liner 13 and also ensures the mechanical strength of the entire low-temperature tank.
[Математическое выражение 4]
Curves 102 and 103 indicate target reference forming limit lines generated by using target forming limit values changed form the reference forming limit values indicated by the curve 101 by the forming limit value prediction expression explained with reference to expressions (1) to (4).
Здесь, ρ - коэффициент деформации, M - размер элемента [мм], указывающий размер целевого элемента при анализе посредством FEM, ε1 - максимальная главная деформация при размере M элемента, а ε2 - минимальная главная деформация при размере M элемента.
The curve 102 indicates the forming limit line when the gauge length is 6 [mm] and the curve 103 indicates the forming limit line when the gauge length is 2 [mm].
В таком случае, k1, которое является множителем размера M элемента, представляет собой первый коэффициент, а k2, которое является показателем степени размера M элемента, представляет собой второй коэффициент, зависящий от максимальной главной деформации при базовом размере элемента, которые будут пояснены со ссылкой на выражение (2) и выражение (4), показанные ниже.
The tensile strength as the material property of the steel sheet, which was used for actual measurement and generation of the forming limit lines shown in FIG. 1, is 1,180 [MPa] and the sheet thickness is 1.6 [mm].
Выражение (1) - выражение, которое прогнозирует максимальную главную деформацию ε1 по размеру M элемента на основе зависимости между размером M элемента и максимальной главной деформацией при базовом размере элемента.
In general, in the vicinity of the fracture portion, the strain is localized, and therefore higher strain occurs at a portion nearer to the fracture portion.
В выражении (1) указано, что максимальная главная деформация ε1 при размере M элемента формируется умножением первого коэффициента k1 и результата арифметической операции, полученного арифметической операцией взятия в степень, в которой второй коэффициент k2 принят в качестве показателя степени, а размер M элемента принят в качестве основания степени.
Thus, the shorter the length of the gauge which reads the strain at the fracture portion, the higher strain which occurs in the vicinity of the fracture portion is read, and therefore the value of the forming limit value becomes high.
Выражение (2), показанное ниже, является выражением, показывающим выражение (1) подробнее.
In other words, in FIG. 1, the forming limit line is located at a higher portion.
Здесь, TS указывает предел прочности на разрыв [МПа] материала, такого как стальной лист, ε1B указывает максимальную главную деформацию при базовом размере элемента γ, δ, и каждый из η указывает коэффициент.
Further, when this is compared with a steel material of other material property, in general, the ductility of the steel material decreases as the tensile strength TS of the steel material increases, and therefore the value of the strain in the vicinity of the fracture portion becomes small.
Из выражений (1) и (2), первый коэффициент k1 представлен, как изложено ниже.
Thus, the forming limit curve in FIG. 1 is located at a lower portion.
[Математическое выражение 6]
As shown in FIG. 1, the target forming limit line changed from the reference forming limit line by using the reference forming limit value well coincides with the actually measured values with a high accuracy when the gauge length is 2 [mm] and the gauge length is 6 [mm], and therefore it is indicated that the forming limit value prediction expression according to the present invention has a high accuracy.
В выражении (3), первый коэффициент k1 пропорционален пределу прочности на разрыв, TS, когда коэффициент деформации ρ постоянен, другими словами, указывается, что первый коэффициент k1 является функцией коэффициента деформации ρ и предела прочности на разрыв стального материала.
(Configuration and function of fracture determination device according to first embodiment)
Выражение (3) представляет собой то, что первый коэффициент k1 пропорционален пределу прочности на разрыв, TS, стального материала и представляет собой то, что по мере того как возрастает предел прочности на разрыв TS стального материала, возрастают максимальная главная деформация ε1 и минимальная главная деформация ε2.
FIG. 2 is a diagram showing a fracture determination device according to a first embodiment.
Первый коэффициент k1 является положительным значением, γ является отрицательным значением, δ является положительным значением, а потому, по мере того, как предел прочности на разрыв, TS, стального материала возрастает, первый коэффициент k1 убывает.
A fracture determination device 1 has a communication unit 11, a storage unit 12, an input unit 13, an output unit 14, and a processing unit 20.
Кроме того, из выражений (1) и (2), второй коэффициент k2 представлен, как изложено ниже.
The communication unit 11, the storage unit 12, the input unit 13, the output unit 14, and the processing unit 20 are connected with one another via a bus 15.
В выражении (4) показано, что второй коэффициент k2 является функцией максимальной главной деформации ε1B при базовом размере элемента и первого коэффициента k1.
The fracture determination device 1 runs a crash analysis of a vehicle, such as an automobile, by the FEM as well as generating a target forming limit value indicating a forming limit value in an element size by changing a reference forming limit value by the forming limit value prediction expression using tensile strength of a steel material.
Подробнее, в выражении (4) показано, что второй коэффициент k2 пропорционален максимальной главной деформации ε1B при базовом размере и логарифму функции первого коэффициента k1.
The fracture determination device 1 determines whether each element will fracture from the maximum principal strain and the minimum principal strain of each element output by the crash analysis on the basis of the generated target forming limit value.
Еще подробнее, в выражении (4) показано, что второй коэффициент k2 пропорционален логарифму значения, полученного делением максимальной главной деформации ε1B в базовом элементе на первый коэффициент k1.
In one example, the fracture determination device 1 is a personal computer capable of running an analysis by the FEM.
Фиг. 1 - график, показывающий зависимость между линиями предела формовки, сформированных, пользуясь целевыми значениями предела формовки, измененными посредством выражения прогнозирования значения предела формовки, поясненного со ссылкой на выражения с (1) по (4), и фактически измеренными значениями.
The communication unit 11 has a wired communication interface circuit, such as Ethernet (registered trademark).
На фиг.
The communication unit 11 performs communication with a server and the like, not shown schematically, via a LAN.
1, горизонтальная ось представляет собой минимальную главную деформацию ε2, а вертикальная ось представляет собой максимальную главную деформацию ε1.
The storage unit 12 includes at least one of, for example, a semiconductor storage device, a magnetic tape device, a magnetic disc device, and an optical disc device.
Круглая метка указывает фактически измеренное значение, когда измерительная база образца имеет значение 10 [мм], прямоугольная метка указывает фактически измеренное значение, когда измерительная база образца имеет значение 6 [мм], а треугольная метка указывает фактически измеренное значение, когда измерительная база образца имеет значение 2 [мм].
The storage unit 12 stores an operating system program, driver programs, application programs, data, and so on, which are used for processing in the processing unit 20.
Кривая 101 является базовой линией предела формовки, созданной, пользуясь информацией о базовом значении предела формовки, сформированной из фактически измеренных данных, когда измерительная база образца имеет значение 10 [мм], и базового значения предела формовки, рассчитанного по свойству материала и толщине листа.
For example, the storage unit 12 stores, as an application program, a fracture determination processing program for performing fracture determination processing to determine fracture of each element.
Кривая 102 указывает линию предела формовки, когда измерительная база образца имеет значение 6 [мм] а кривая 103 указывает линию предела формовки, когда измерительная база образца имеет значение 2 [мм].
Further, the storage unit 12 stores, as an application program, a crash analysis program for running a crash analysis using the FEM.
Предел прочности на разрыв, как свойство материала стального листа, который использовался для фактического измерения и формирования линий предела формовки, показанных на фиг.
The fracture determination processing program, the crash analysis program, and so on may be installed in the storage unit 12 by using a publicly known setup program or the like from a computer readable portable storage medium, for example, such as a CD-ROM and a DVD-ROM.
Вообще, деформация располагается поблизости от участка растрескивания, а потому, более высокая деформация происходит на участке, ближайшем к участку растрескивания.
Further, the storage unit 12 stores various kinds of data used for the fracture determination processing and the crash analysis.
Таким образом, чем короче измерительная база образца, который снимает показания деформации на участке растрескивания, тем выше считывается деформация, которая возникает в окрестности участка растрескивания, а потому, значение у значения предела формовки становится высоким.
For example, the storage unit 12 stores input information 120, reference forming limit value information 121, and so on used for the fracture determination processing and the crash analysis.
Кроме того, когда это сравнивается со стальным материалом с другим свойством материала, вообще, пластичность стального материала убывает по мере того, как возрастает предел прочности на разрыв, TS, стального материала, а потому, значение деформации поблизости от участка растрескивания становится небольшим.
The input information 120 includes material property and sheet thickness of a steel material and the element size indicating the size of an element in the crash analysis by the finite element method.
Таким образом, кривая предела формовки на фиг.
The material property of a steel material include a stress-strain (S-S) curve, each coefficient in the Swift formula used for fitting of the S-S curve, Young's modulus, Poisson's ratio, density, and so on.
1 расположена в нижней части.
The reference forming limit value information 121 is used when specifying the reference forming limit value indicating the forming limit value corresponding to the forming limit line in the reference element size indicating the element size, which is used as a reference, for each of material property and sheet thickness.
Как показано на фиг.
In one example, the reference forming limit value information 121 includes the reference forming limit value corresponding to the reference forming limit line actually measured for each of material property and sheet thickness.
1, целевая линия предела формовки, измененная из базовой линии предела формовки, пользуясь базовым значением предела формовки, хорошо совпадает с фактически измеренными значениями с высокой точностью, когда измерительная база образца имеет значение 2 [мм], и измерительная база образца имеет значение 6 [мм], а потому, показано, что выражение прогнозирования значения предела формовки согласно настоящему изобретению обладает высокой точностью.
Further, in another example, the reference forming limit value information 121 includes the reference forming limit value corresponding to the reference forming limit line corrected so that the forming limit line obtained from the Storen-Rice theoretical formula coincides with the actually measured reference forming limit line.
Устройство 1 определения растрескивания имеет блок 11 связи, блок 12 хранения, блок 13 ввода, блок 14 вывода и блок 20 обработки.
Further, the storage unit 12 stores the input data of the crash analysis by the FEM.
Блок 11 связи, блок 12 хранения, блок 13 ввода, блок 14 вывода и блок 20 обработки соединены друг с другом с помощью шины 15.
Furthermore, the storage unit 12 may temporarily store temporary data relating to predetermined processing.