近年來增材制造技術（Additive Manufacturing,AM）取得了快速的發(fā)展,選擇性激光熔化技術（Selective Laser Melting,SLM）是一種基于粉末床用金屬粉末成形的金屬增材制造技術,其最大優(yōu)勢是能夠不受于結構形狀的約束,直接成形接近100%致密的金屬零件。在SLM工藝加工過程中,在不添加支撐結構的情況下,具有懸垂結構的部件容易產(chǎn)生變形、掛渣、塌陷等缺陷。為了改善成形質(zhì)量,目前多數(shù)研究都是對傾斜角度進行限制,此方法會產(chǎn)生過約束結果,使得結構設計空間受限。因此,本文考慮到結構局部特征的影響,基于選擇性激光熔化技術的成形機理,研究了自支撐懸垂結構傾斜角度和尺寸對部件成形質(zhì)量的影響以及關聯(lián)性,建立了自支撐懸垂結構成形質(zhì)量對傾角與幾何尺寸的依賴關系,建立了自支撐懸垂結構的約束描述模型,將懸垂結構約束加入結構拓撲優(yōu)化模型中,構建自支撐結構設計方法。主要研究內(nèi)容和結果如下:（1）選擇性激光熔化（SLM）增材制造進程分析模型。結合增材制造過程的各個環(huán)節(jié),選取適用的CAE分析工具輔助進行工藝的設計及研究。本文根據(jù)選擇性激光熔化技術的成形機理,基于Simufact.Add... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 SLM成形過程數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
        1.2.2 基于SLM技術的懸垂結構研究現(xiàn)狀
        1.2.3 基于SLM技術的自支撐結構設計研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要工作
2 SLM技術懸垂結構成形過程建模及有限元仿真
    2.1 引言
    2.2 有限元模型
        2.2.1 軟件簡介及基本計算理論
        2.2.2 有限元分析模型
        2.2.3 激光熱源參數(shù)
        2.2.4 材料參數(shù)選取
    2.3 懸垂結構有限元仿真結果分析
        2.3.1 懸垂結構成形過程模擬
        2.3.2 仿真結果分析
    2.4 本章小結
3 自支撐懸垂結構成形質(zhì)量對傾角及局部尺寸的依賴關系研究
    3.1 引言
    3.2 結構傾斜角度及幾何尺寸的影響
        3.2.1 懸垂結構傾斜角度對SLM成形質(zhì)量的影響
        3.2.2 結構幾何尺寸對制造成形質(zhì)量的影響
    3.3 自支撐懸垂結構成形依賴尺寸的許用傾角約束模型
        3.3.1 依賴于幾何尺寸的許用傾角設計
    3.4 本章小結
4 基于SLM工藝的懸垂結構自支撐工藝約束描述模型
    4.1 引言
    4.2 懸垂結構成形的基本優(yōu)化設計方法
        4.2.1 添加支撐結構
        4.2.2 基本自支撐結構設計方法分析
    4.3 基于SLM技術的新型自支撐懸垂結構約束模型
        4.3.1 新型自支撐懸垂結構約束設計
        4.3.2 算例分析
    4.4 本章小結
5 基于拓撲優(yōu)化的新型自支撐懸垂結構構型設計方法
    5.1 引言
    5.2 結構拓撲優(yōu)化設計方法
        5.2.1 基于SIMP法的拓撲優(yōu)化模型
        5.2.2 拓撲優(yōu)化方法求解算法
    5.3 基于拓撲優(yōu)化的新型自支撐懸垂結構構型設計方法
        5.3.1 結構拓撲優(yōu)化設計
        5.3.2 結構自支撐成形設計
        5.3.3 算例分析
    5.4 本章小結
6 結論與展望
    6.1 總結
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝



本文編號：3021914