泵站廣泛使用在市政工程、鐵路工程、下立交等場合的雨污水收集提升排放及原水取水等。過去幾十年混凝土泵站是主流泵站，但混凝土泵站存在很多問題:混凝土材質需要現(xiàn)場澆筑，施工周期長，建設成本高，使用過程中容易發(fā)生污水滲漏，污染周邊環(huán)境等。

混凝土泵站暴露出的缺陷，讓人們開始尋求性能更優(yōu)越的替代品，一體化預制泵站在這一背景下應運而生。一體化預制泵站(Integrated Prefabricated PumpingStation)在發(fā)達國家被廣泛地應用于污水處理行業(yè)已有幾十年歷史，近些年該產(chǎn)品被引入中國后，因其顯著優(yōu)勢而逐步得到應用和推廣。相較于傳統(tǒng)泵站，一體化預制泵站使用輕質高強的玻璃鋼材料，強度高，耐腐蝕，建造成本低;采用集成化結構設計，產(chǎn)品美觀大方，占地面積小，建設周期短;產(chǎn)品自動化程度高，使用壽命長，對周邊環(huán)境影響小。

目前，國內尚無一體化預制泵站的設計規(guī)范或行業(yè)、國家標準，其設計、制造往往僅依據(jù)經(jīng)驗而沒有統(tǒng)一的流程，在各種項目中，泵站局部開裂、失穩(wěn)和浮起等現(xiàn)象時有發(fā)生。本文以某 DN2500 泵站為例，對其進行有限元分析，校核其強度、剛度和穩(wěn)定性并進行優(yōu)化設計。

泵站模型

泵站高度h=6.5mm,內徑D=2500mm,簡體厚度 t=15mm(筒體壁厚為某公司經(jīng)驗值)。出水口為不銹鋼法蘭，進水口為玻璃鋼法蘭。泵站筒體采用定長纏繞工藝制作，封頭采用手糊工藝制作，底座高度 600mm。剛性環(huán)采用環(huán)向纏繞，截面為矩形，寬度 b=100mm，高度a=40mm，共6道，間距L=1000mm。簡體內襯層厚度 1.8mm，結構層厚度 13.2mm。結構層環(huán)向纏繞(簡稱H)共6層(纏繞角86.0°)，螺旋纏繞(簡稱S)共 12層(纏繞角 63.0°)，鋪層順序為:2H+4S+1H+4S+1H+4S+2H。泵站結構見圖1。各種材料的密度各方向彈性模量、泊松比、剪切模量見表 1。

金屬材料增材制造技術的發(fā)展前景

在金屬材料增材制造技術的應用過程中，還存在著以下三方面的問題:第一金屬粉末在熔化過程中存在著一定的形成缺陷，如果不能對這些缺陷進行有效的控制，那么制件的質量將得不到保證:第二金屬材料增材制造的主要熱源參數(shù)為激光功率、光斑直徑、掃描速度等，這些對熔化金屬熱和應力的影響研究深度還十分有限，激光能量密度、電子東偏轉等對金屬成形的影響研究也十分淺顯;第三金屬粉末的化學成分以及熔化狀態(tài)下的流動性與鋪展性，均會對制件的結構和性能產(chǎn)生影響，但是以何種方式產(chǎn)生影響，還沒有明確。

在這種情況下，未來一段時間內，金屬材料增材制造技術的應用要想更加深入，需要加強以下幾方面的研究力度。第一加強金屬材料增材制造技術的相關基礎理論研究，將研究重點集中到制件的顯微組織、微觀缺陷、力學性能以及致密度等方面。第二加強新型激光和電子東系統(tǒng)的研究，進一步開發(fā)金屬材料 3D 打印設備，保證金屬材料的3D 快速成形。第三加強新型金屬粉末的研究力度，優(yōu)化制件的致密度、表面尺寸精度以及表面粗糙度。第四加強金屬 3D 打印制品質量檢測的研究[24 結語

金屬材料增材制造技術是當今時代最具發(fā)展?jié)摿Φ募夹g，在鈦合金、高溫合金、鋁合金以及鎂合金等方面有著廣泛的應用。但是，金屬材料增材制造技術要想實現(xiàn)真正的工業(yè)應用，還有很長的一段路要走。對此，還要進一步加強金屬材料增材制造技術的研究與應用。