ومع التقدم العلمي والتكنولوجي، ظهرت أنواع جديدة من المواد وعمليات التصنيع، وازدادت الطلبات على المثلجات العالية الكثافة. تشكل المثلجات العالية الكثافة كعناصر وصل رئيسية في المعدات الميكانيكية والهياكل، وتؤثر قوتها واستقرارها تأثيراً مباشراً على أداء المعدات وسلامتها. ومن ثم، فإن دراسات القوة والثبات للأنواع الجديدة من المتشددات العالية الكثافة مهمة.
وفي الوقت الراهن، تركزت البحوث المتعلقة بالمتشددات العالية الكثافة بشكل رئيسي على انتقاء المواد، والتصميم الهيكلي، وعمليات التصنيع وما إلى ذلك. ومن بين هذه الدراسات، تركزت البحوث المتعلقة بانتقاء المواد أساسا على الصلب الصلب عالي القوة، سبائك الألومنيوم، سبائك التيتانيوم. وتتسم هذه المواد بمزايا القوة والصمود والإجهاد، وتتكيف مع بيئات العمل المعقدة.
وفيما يتعلق بالتصميم الهيكلي، فإن تصميم أنواع الجديدة من المثلجات العالية الكثافة يستخدم في المقام الأول أساليب تصميم حديثة مثل التحليل الوصفي المحدود والاستخدام الأمثل للتصميمات، من أجل زيادة قوتها واستقرارها. وبالإضافة إلى ذلك، يجري تطبيق أنواع جديدة من عمليات المعالجة السطحية، مثل حقن الأيونات والطلاء الكيميائي وما إلى ذلك، على معالجة الأسطح الصلبة، من أجل زيادة قدرتها على التحمل ومقاومتها للتآكل والتعب.
ومع ذلك، لا تزال هناك بعض المشاكل فيما يتعلق بالبحوث الجارية بشأن أنواع جديدة من المثبطات العالية الكثافة. أولاً، إن ارتفاع أسعار بعض المواد الجديدة يحد من نطاق تطبيقها. وثانياً، لا تزال بعض عمليات التصنيع غير ناضجة لضمان الاستقرار النوعي للإنتاج على نطاق واسع. وأخيراً، نظراً لتعقيد الآلات والهياكل، لا يزال أداء أنواع جديدة من المثبِّطات العالية الكثافة في الاستخدام الفعلي يحتاج إلى مزيد من الدراسة.
تستخدم هذه الدراسة منهجية تجريبية لاختيار نوع جديد من المثبِّطات العالية الكثافة كموضوع للدراسة، مع إجراء دراسة مفصلة عن المواد والهياكل وعمليات التصنيع وما إلى ذلك. أولاً، تختبر الخصائص الديناميكية للمواد الجديدة العالية القوة، بما في ذلك مقاومة الشد، قوة الاستسلام، معدل الامتداد، وما إلى ذلك. ثانياً، تم تصميم بنية وحدات التقوية عالية القوة الجديدة تصميماً أمثل باستخدام أساليب التحليل الوصفية المحدودة، كما تم محاكاة أدائها الميكانيكي في الحمولة الصامتة وحمولة الصدمات. وأخيراً، تم دراسة عمليات تصنيع أنواع جديدة من المثلجات العالية الكثافة لاستكشاف إمكانية الإنتاج على نطاق واسع.
ومن خلال اختبار الأداء الديناميكي للمواد الجديدة العالية القوة، تكون مقاومة الشد 200 200 MPA وقوة الإذعان 1500MPA مع زيادة قدرها 10 في المائة. وأظهرت نتائج التحليل البصري المحدود أن الحد الأقصى لمستوى الإجهاد الناتج عن الحزمة الصامتة لتركيبات قوية جديدة عالية الكثافة يبلغ 1200 ميغابايت، و 1500MPA تحت حمولات الصدمة، وهو ما يقل كثيراً عن قوة الاستسلام ومقاومة الشد. وتبين تجربة عملية التصنيع أن نوعية الأسطح الصلبة التي تستخدم عمليات معالجة سطحية جديدة مستقرة بدرجة كبيرة من حيث مقاومتها للتحلل والإرهاق.
تؤكد هذه الدراسة، من خلال الدراسات التجريبية للأنواع الجديدة من المثبطات العالية الكثافة، على قوة عالية واستقرار جيد. ويمكن في الدراسات المقبلة استكشاف الجوانب التالية بتعمق:
دراسة عملية إعداد مواد جديدة عالية الكثافة وخفض تكاليفها وزيادة جدوى الإنتاج على نطاق واسع ؛
زيادة الاستخدام الأمثل للتصميمات الهيكلية للأصناف الجديدة من المثبطات العالية الكثافة، وتحسين أدائها في ظروف الحمولات المعقدة ؛
دراسة مبادئ وتطبيق عمليات المعالجة السطحية الجديدة واستكشاف طرق معالجة الأسطح أكثر كفاءة ومراعاة للبيئة ؛
إجراء دراسات تجريبية لتطبيقات أنواع جديدة من المثلجات العالية الكثافة في المعدات والهياكل المادية لتقييم أدائها على المدى الطويل.
وباختصار، يمكن أن توفر دراسات عن كثافة واستقرار أنواع جديدة من المثبطات العالية الكثافة مرجعاً هاماً لتحسين أدائها وتطويره في التطبيق العملي. ومن شأن ذلك أن يساعد على تحسين السلامة والموثوقية فيما يتعلق بالآلات والهياكل، وأن يعزز التقدم التكنولوجي في المجالات ذات الصلة.
