【摘 要】
:
薄壁件具有结构紧凑、重量轻、功能性强等优点,通常应用于机械制造、航空航天以及系统散热等领域。采用传统的切削、铸造或焊接等工艺成型复杂薄壁结构时存在难度大、易变形、精度低的问题。激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)理论上可以实现任何复杂三维模型的直接快速成型,是薄壁件成型的一种新方法。但SLM成型过程中伴随复杂的物理变化,容易出现球化、冶金结合不良以及残余应力和变形
论文部分内容阅读
薄壁件具有结构紧凑、重量轻、功能性强等优点,通常应用于机械制造、航空航天以及系统散热等领域。采用传统的切削、铸造或焊接等工艺成型复杂薄壁结构时存在难度大、易变形、精度低的问题。激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)理论上可以实现任何复杂三维模型的直接快速成型,是薄壁件成型的一种新方法。但SLM成型过程中伴随复杂的物理变化,容易出现球化、冶金结合不良以及残余应力和变形大等问题,可能会造成孔隙、开裂等缺陷。由于实验难以对其瞬态变化进行捕捉,因此采用数值仿真研究薄壁件SLM成型的缺陷形成机理和抑制方法很有必要。然而,SLM数值仿真一般都只针对单一尺度下的物理变化进行研究,模型之间相互独立、缺乏一致性,多尺度下的数值仿真仍需进一步研究。主要研究内容如下:首先,建立了包括温度场模型、介观熔池动力学模型以及宏观热力耦合模型的多尺度仿真框架。利用单道扫描仿真结果进行了模型的初步验证,得到的单道熔池尺寸误差小于5%。其次,通过介观尺度仿真研究了SLM单道成型和双道搭接时的熔池变化规律,以提高单道熔池稳定性和熔池搭接效果为目标,得到了最佳工艺参数组合。基于该工艺参数组合,进行了宏观尺度下多层多道的成型仿真,研究了不同的成型扫描策略和激光重熔工艺对薄壁件残余应力和变形的影响。根据薄壁件的残余应力和变形机制,重新设计了激光原位退火工艺以减小残余应力和变形,研究了再扫描激光功率和扫描速度对原位退火效果的影响。最后,基于仿真结果,进行了薄壁件SLM成型实验,以验证模型的可靠性。金相实验结果显示,激光功率为150W、扫描速度为500mm/s、扫描间距为0.08mm时,熔池搭接效果较好,无不规则孔隙和气孔,熔池尺寸与仿真结果之间的误差小于5%。采用去除基座前后薄壁件的长度变形量和相对变形量表征变形和残余应力,实验结果与仿真结果保持一致。激光重熔工艺不能降低残余应力和变形,激光原位退火工艺可以使薄壁件的变形量和相对变形量降低55%以上。此外,降低退火频率至每3层1次时可以获得相同的退火效果,还能使总退火时间降低60%以上。
其他文献
当前,我国城镇化建设的规划与规模越来越大,各种建筑工程项目也越来越多,无论是公用还是民用项目,都呈现出一片如火如荼之势。众所周知,建筑施工过程中产生的粉尘以及各类建筑垃圾会造成一定程度的环境污染。现阶段,环境污染已经成为国家可持续发展和人民群众健康发展的大问题,给正常的生产和生活秩序造成严重的干扰和破坏。正因为如此,从社会的可持续角度出发,现阶段,国家大力提倡各种环保节能新技术的研发与应用。建筑事
网架结构在实际工程中应用得较为广泛,如体育场馆、游泳馆、收费站顶棚等,但实际使用过程中不同的工程事故频频发生,研究对网架结构事故的主要原因进行详细讨论,结合某工程实例,对网架结构鉴定与加固技术进行分析,为类似工程提供参考。
传统绘画艺术是中国文化的重要组成部分,在现代产品设计领域具有极强的生命力。以皮革产品为例,对传统画艺在现代皮革产品设计领域中的应用进行分析,认为对于现代皮革产品而言,可以通过借鉴传统画艺中的造型、色彩及结构等,丰富皮革产品设计的图案类型、提升皮革产品的亲和力、丰富皮革产品设计的艺术内涵等。
随着基因编辑等生物技术进步,双特异性抗体研究和应用有了极大发展。双特异性抗体具有2个抗原结合区,可同时靶向2个不同抗原表位,在临床治疗方面具有重大意义,广泛应用于癌症治疗和炎症反应。但双特异性抗体构建方式并不固定,且每种结构各具特色。该文简要介绍了几种常见双特异性抗体构建方式、构建原理及其应用进展。
随着现代社会的日益发展和不断进步,艺术设计也发生了肉眼可见的进步和完善。在这个多元化发展趋势的世界中,艺术设计也随之展现出各式各样的变化趋势。此时,多种艺术思潮通过不断交汇和碰撞,与产品设计形成了相辅相成的密切联系,从而衍生出各式各样的新生产品,其中最为典型的便是产品设计与某种特定文化的结合。文章通过列举传统文化在产品设计中的运用,分析中华文化对产品设计的影响。
在高楼耸立的城市、密林或室内等复杂环境下,卫星信号因信号阻塞等原因,在到达接收机天线之前被严重衰减,因此,弱信号环境下的导航定位问题成为了卫星导航应用中的一个难题。直接位置估计(Direct Position Estimation, DPE)通过联合所有可见卫星信号直接在导航域进行信号能量积累,并利用联合积累输出通过一步估计得到导航解,这为弱信号环境下利用全球卫星导航系统(Global Navig
海洋石油工程项目是为了能够创造比较特定产品,而做出的一种努力项目是一个比较暂时的过程,但是项目的管理过程在全生命周期是有一定重复性的,项目管理的办公室,其主要的工作目的是为了能够不断地总结经验并且分析经验,使项目能够成功而创造的一种部门。基于此,本文主要讨论了海洋石油项目管理办公室建设和发现分析。
近些年农业气象服务趋于精细化、微观化,不管是宏观天气预测还是微观的农作物生长条件预测都融入了先进的监测技术、物联网技术、互联网技术、传感技术、大数据技术。农业气象服务智慧化发展趋势越来越明显。本文对农业气象服务智慧化的重要性、基本技术以及发展影响因素等展开讨论,希望能对我国农业气象服务智慧化进一步发展做出贡献。
该文基于磁耦合共振原理设计了一套采用原边Buck变换器的无线充电系统,旨在实现其锂电池的恒流充电功能。首先,利用互感模型分析充电电流的影响因素,提出利用基于PI算法控制的Buck变换器实现恒定充电电流。其次,利用仿真软件对系统进行优化设计,基于Simulink软件验证基于PI算法的恒流充电的合理性,基于Ansoft Maxwell软件设计磁耦合机构的线圈与磁芯结构。最后,搭建系统实验平台,当传输距
非洲法语区国家在道路建设中主要采用欧洲(法国)道路设计规范及相应的规程,在道路平面交叉口设计中有严格的要求,该文主要对非洲法语国家环形平交口的平面、纵面及横断面设计进行解析,以期对中国国内平交口设计具有一定的借鉴和指导作用。