發(fā)布時間：2017-04-02 08:20

  本文關(guān)鍵詞：基于ANSYS模擬的熔融沉積快速成型精度研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著社會的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的需求,現(xiàn)代制造業(yè)逐漸涉及到每一個行業(yè)，人們的衣食住行也慢慢的離開不了現(xiàn)代制造行業(yè)。現(xiàn)在的人們對于產(chǎn)品質(zhì)量要求，個性化需求以及生產(chǎn)周期長短等問題要求更加嚴(yán)格，這也就隨之帶來了各行各業(yè)對產(chǎn)品生產(chǎn)和銷售的競爭日趨激烈。如何能夠在保證質(zhì)量的同時縮短生產(chǎn)周期？快速成型技術(shù)很好的解決了這一問題。因為快速成型產(chǎn)品設(shè)計周期短，產(chǎn)品質(zhì)量有保證，并且在此基礎(chǔ)上并根據(jù)客戶的個人需求提供有一定的個性化需求，最終形成令人印象深刻的產(chǎn)品。 在現(xiàn)在這樣日新月異，高速發(fā)展的社會背景下，各行各業(yè)都想對制造業(yè)進(jìn)行巨大的改革和突破，所以促進(jìn)快速成型技術(shù)的形成和發(fā)展成為時下重中之重，快速成型技術(shù)也成為目前我們主要研究的課題。熔融沉積快速成型技術(shù)是目前在所有成型技術(shù)中運用最為廣泛，而且發(fā)展最快的一種成型技術(shù)，這種技術(shù)以自身的方便快捷，操作容易等優(yōu)點被各行業(yè)所青睞。目前，熔融沉積快速成型技術(shù)已成為研究熱點，已經(jīng)運用到相關(guān)領(lǐng)域。 本文主要研究工作如下： 1.介紹快速成型技術(shù)的原理、工藝過程等特點,同時介紹了各成型工藝分類及目前快速成型技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢。熔融沉積作為本論文的主要研究內(nèi)容，全面介紹了整個熔融沉積成型過程中成型系統(tǒng)、加工材料、成型工藝參數(shù)等各因素對成型精度精度的影響,對其目前的研究現(xiàn)狀做出了總結(jié)并提出本文的觀點。 2.通過對熔融沉積掃描原理以及過程的理論分析,分析材料堆積變形過程可能會引起的誤差原因，并根據(jù)各項因素建立了熔融沉積工件翹曲變形的理論模型；全面介紹了用有限元軟件ANSYS模擬實際掃描過程中的熱源移動以及過程中的溫度場和應(yīng)力場。 3.運用ANSYS的強(qiáng)大分析功能，對熔融沉積過程中的模型進(jìn)行不同掃描速度模擬，分析熔融沉積成型過程中常用的掃描速度，得到在不同掃描速度條件下應(yīng)力變化的情況以及工件變形情況，，提出最優(yōu)數(shù)據(jù)組合。 4.利用正交試驗對熔融沉積成型的因素進(jìn)行分析，并對熔融沉積成型掃描速度數(shù)值模擬研究的結(jié)果進(jìn)行驗證，得出最小翹曲變化量的參數(shù)最優(yōu)組合。
【關(guān)鍵詞】：熔融沉積快速成型 有限元分析 熱源移動 掃描速度 正交試驗
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH16
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 引言9-19
• 1.1 快速成型技術(shù)概述9-12
• 1.1.1 快速成型9-10
• 1.1.2 快速成型技術(shù)的特點10-11
• 1.1.3 快速成型工藝過程11-12
• 1.2 熔融沉積快速成型技術(shù)12-14
• 1.2.1 熔融沉積成型技術(shù)概述12-14
• 1.3 快速成型研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.1 國內(nèi)對快速成型的研究現(xiàn)狀14
• 1.3.2 國外對快速成型的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 本課題研究的內(nèi)容，目的和意義15-16
• 1.4.1 課題的研究內(nèi)容15
• 1.4.2 課題的研究目的和意義15-16
• 1.5 影響熔融沉積工藝精度的因素16-18
• 1.5.1 材料性能的導(dǎo)致的誤差16
• 1.5.2 噴頭溫度導(dǎo)致的誤差16
• 1.5.3 噴頭擠出速度導(dǎo)致的影響16-17
• 1.5.4 驅(qū)動方式導(dǎo)致的誤差17
• 1.5.5 成型絲寬的影響17-18
• 1.5.6 分層時間的影響18
• 1.6 本章總結(jié)18-19
• 第二章 熔融沉積過程中有限元模型的建立19-29
• 2.1 ANSYS 軟件介紹19-20
• 2.2 高斯熱源移動技術(shù)簡介20-21
• 2.2.1 高斯熱源理論分析20-21
• 2.2.2 高斯函數(shù)分布的熱源模型21
• 2.3 “生死單元”技術(shù)簡介21-22
• 2.4 熔融沉積成型翹曲變形以及應(yīng)力集中22-26
• 2.4.1 翹曲變形的成因以及集中應(yīng)力的體現(xiàn)22-23
• 2.4.2 變形過程分析23-24
• 2.4.3 翹曲變形量的計算24-26
• 2.5 熔融堆積快速成型溫度場的模擬26-28
• 2.5.1 單元類型的選取26
• 2.5.2 熱分析26-27
• 2.5.3 相變潛熱的處理27-28
• 2.6 本章總結(jié)28-29
• 第三章 掃描速度對熔融沉積精度影響的有限元分析29-42
• 3.1 有限元模型的建立29-30
• 3.2 有限元的過程分析與求解30-31
• 3.3 掃描速度結(jié)果與分析討論31-38
• 3.3.1 溫度分布分析31-33
• 3.3.2 應(yīng)力分布分析33-34
• 3.3.3 不同速度對集中應(yīng)力的影響34-38
• 3.4 不同速度對于變形的影響38-40
• 3.4.1 掃描后的工件變形情況38-39
• 3.4.2 不同速度下的工件翹曲量39-40
• 3.5 本章總結(jié)40-42
• 第四章 掃描速度對熔融沉積精度影響的實驗分析42-52
• 4.1 試驗設(shè)計42-44
• 4.1.1 試驗設(shè)備以及條件42
• 4.1.2 試驗方法42-43
• 4.1.3 試驗設(shè)計43-44
• 4.2 基于正交試驗的參數(shù)優(yōu)化與分析44-47
• 4.2.1 正交試驗以及結(jié)果分析44-47
• 4.3 方差分析47-50
• 4.3.1 方差定義47
• 4.3.2 SPSS 軟件介紹47-48
• 4.3.3 數(shù)據(jù)比較48-50
• 4.4 本章總結(jié)50-52
• 結(jié)論52-53
• 參考文獻(xiàn)53-57
• 附錄 A APDL 循環(huán)語句57-60
• 在學(xué)研究成果60-61
• 致謝61

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 朱季平;;快速成型技術(shù)在現(xiàn)代制造業(yè)中的應(yīng)用研究[J];裝備制造技術(shù);2011年08期

2 陳葆娟;梁延德;何福本;;熔融沉積成形試件翹曲成因的分析與優(yōu)化[J];電加工與模具;2012年04期

3 李寶強(qiáng);方沂;;熔融沉積快速成型工藝精度分析與研究[J];福建輕紡;2013年11期

4 周校先;工程中瞬態(tài)溫度場的有限元分析[J];華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1994年01期

5 李永慶;史廷春;;FDM成型機(jī)原型精度控制[J];機(jī)床與液壓;2010年23期

6 夏鵬;王丞;馬明亮;;快速成型技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J];九江學(xué)院學(xué)報;2008年03期

7 任

本文編號：282183