前所未有的設(shè)計自由度，融速科技與天津大學(xué)完成電弧增材制造鋼管相貫節(jié)點

導(dǎo)讀：鋼管相貫節(jié)點因其造型美觀，受力性能良好、自重較輕，節(jié)點承載力較高等優(yōu)勢而廣泛應(yīng)用于高層建筑、大跨度空間結(jié)構(gòu)及跨海橋梁結(jié)構(gòu)等。鋼管相貫節(jié)點作為建筑鋼結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵部件，其一般由多個不同朝向、不同尺寸的鋼管組成。

目前，鋼管相貫節(jié)點的制造方法主要為焊接和鑄造兩種，然而，受限于鋼管相貫節(jié)點的結(jié)構(gòu)特點，對于一些復(fù)雜的連接而言，焊接方法存在難以控制質(zhì)量的問題。同時，采用鑄造方法需要額外的模具制造，整體制造流程和制造周期較長，成本較高。電弧增材制造技術(shù)針對這一問題提供了一種創(chuàng)新的解決方案。相較于其他金屬增材制造技術(shù)，電弧增材制造技術(shù)由于具有沉積速率高、制造成本低、成形尺寸不受限、設(shè)計自由度高，能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制造等優(yōu)勢，被認為是最適合建筑行業(yè)需求的金屬增材制造技術(shù)。電弧增材制造技術(shù)在建筑領(lǐng)域中已有應(yīng)用，主要為一些形狀復(fù)雜、優(yōu)化的連接節(jié)點、桁架結(jié)構(gòu)和大尺寸的人行橋等結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

然而，由于特殊的制造方式，電弧增材制造材料呈現(xiàn)出一定程度的不同于傳統(tǒng)方法制造材料的力學(xué)性能和更大程度的幾何不規(guī)則性，這導(dǎo)致電弧增材制造構(gòu)件不同于傳統(tǒng)方法制造構(gòu)件的結(jié)構(gòu)性能，因此需要進行更多的試驗研究和理論分析，并建立相應(yīng)的適用于電弧增材制造構(gòu)件的設(shè)計方法。

△融速科技電弧增材制造鋼管相貫節(jié)點樣件

近日，天津大學(xué)王中興副研究員等人圍繞鋼管相貫節(jié)點拓撲結(jié)構(gòu)優(yōu)化展開系列研究，融速科技在此次研究中提供技術(shù)支持，完成了電弧增材制造鋼管相貫節(jié)點樣件的打印。主要從兩方面開展試驗研究和理論分析：

（1）標準幾何形狀的相貫節(jié)點研究：進行了電弧增材制造與傳統(tǒng)方法制造相貫節(jié)點的靜力試驗，分析和比較了電弧增材制造構(gòu)件與傳統(tǒng)構(gòu)件的差異，以驗證現(xiàn)有設(shè)計規(guī)范的適用性和準確性。
（2）優(yōu)化幾何形狀的相貫節(jié)點研究：利用電弧增材制造技術(shù)在制造復(fù)雜和輕量化結(jié)構(gòu)構(gòu)件方面的優(yōu)勢，并結(jié)合拓撲優(yōu)化方法，進行了電弧增材制造拓撲優(yōu)化相貫節(jié)點的靜力試驗，從而實現(xiàn)材料利用率、結(jié)構(gòu)性能和功能等方面的提升。

△融速科技電弧增材制造鋼管相貫節(jié)點樣件

△融速科技電弧增材制造鋼管相貫節(jié)點樣件