三維點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的二維點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)和泡沫結(jié)構(gòu)相比有許多優(yōu)點(diǎn)。多功能方面,三維點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)內(nèi)部的高孔隙率為其實(shí)現(xiàn)多功能性提供了條件;力學(xué)性能上,三維點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)具有較高的比強(qiáng)度、比剛度,在航空航天領(lǐng)域具有良好的發(fā)展前景。TC4鈦合金因其輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕性、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)在航空航天領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,本文將節(jié)點(diǎn)下壓法應(yīng)用于TC4鈦合金三維點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的制備中,對(duì)于解決鈦合金常溫下難成形、點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)制備效率低等難題具有重要意義。本文設(shè)計(jì)并制作了節(jié)點(diǎn)下壓模具,搭建了點(diǎn)陣芯體成形實(shí)驗(yàn)平臺(tái),通過(guò)節(jié)點(diǎn)下壓法制備出TC4點(diǎn)陣芯體,并利用有限元分析了芯體成形過(guò)程。之后,通過(guò)激光焊和釬焊連接了芯體與面板,制備了點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。最后研究了點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的平壓性能。主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）節(jié)點(diǎn)下壓法TC4鈦合金金字塔點(diǎn)陣芯體成形工藝研究。設(shè)計(jì)了節(jié)點(diǎn)下壓模具并搭建了點(diǎn)陣芯體成形實(shí)驗(yàn)平臺(tái),研究了溫度和成形速度對(duì)芯體成形及節(jié)點(diǎn)流動(dòng)的影響,獲得了優(yōu)化的節(jié)點(diǎn)下壓工藝參數(shù);通過(guò)金相實(shí)驗(yàn)分析了工藝參數(shù)對(duì)芯體不同位置微觀(guān)組織的影響;基于A(yíng)baqus開(kāi)展了點(diǎn)陣芯體成形仿真,研究了成形過(guò)程中芯體各部位的應(yīng)力和應(yīng)變分布特點(diǎn)。（2）芯體與面板的連接工藝研究。采用響... 

【文章來(lái)源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１三維點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)示意圖Ｍ??

?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???１．２三維點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀??點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)是有序的，相對(duì)來(lái)說(shuō)泡沫結(jié)構(gòu)則為無(wú)序的，如圖ｌ－２（ａ）、??（ｂ）和（ｃ）所示為點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，（ｄ）為泡沫結(jié)構(gòu)。三維點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)（如圖ｌ－２（ｃ）??所示的金字塔三維點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)）是在三維空間上，對(duì)單元形狀的筋條陣列??排布形成的；而二維點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)（如圖ｌ－２（ａ）所示的蜂窩結(jié)構(gòu)和如圖ｌ－２（ｂ）??所示的瓦愣結(jié)構(gòu)等）是二維平面上的幾何圖形朝某個(gè)方向拉伸形成的；??這是兩種結(jié)構(gòu)的根本區(qū)別。三維點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的夾層結(jié)構(gòu)相比最大??的特點(diǎn)是其多種多樣的微桁架結(jié)構(gòu)和較高的孔隙率［５］，并且由其結(jié)構(gòu)??特點(diǎn)帶來(lái)的多功能性、高比強(qiáng)度和高比剛度。??（ａ）?（ｂ）?（ｄ）??圖１－２夾層結(jié)構(gòu)（ａ）蜂窩結(jié)構(gòu)（ｂ）瓦楞結(jié)構(gòu)（ｃ）金字塔三維點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)（ｄ）??金屬泡沬結(jié)構(gòu)??三維點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)因其優(yōu)良的力學(xué)性能和較強(qiáng)的多功能性等優(yōu)點(diǎn)，得??到了廣泛關(guān)注，相關(guān)學(xué)者進(jìn)行了大量研宄［６］。在三維點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)拓?fù)錁?gòu)??型的研究上，四面體結(jié)構(gòu)［７］、Ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ?Ｋａｇｏｍｅ結(jié)構(gòu)［８］及金字??塔結(jié)構(gòu)［９］等相繼被提出。如圖１－３所示；在三維點(diǎn)陣制備方法及工藝??的研究上，科研人員根據(jù)三維點(diǎn)陣的種類(lèi)和特征開(kāi)發(fā)了多種制備技術(shù)??［１Ｑ］，如３Ｄ打英塑性成形、拼接等工藝。在三維點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)面芯連接??工藝的研宄上，常見(jiàn)的連接工藝方法為釬焊連接［１１］、膠接和擴(kuò)散連??接［１３］等。??Ｔｅｔｒａｈｅｄｒａｌ?Ｐｙｒａｍｉｄａｌ?．?Ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ?Ｋａｇｏｍｅ??嘗??２??

山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??圖１－３不同類(lèi)型的三維點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)Ｍ??１．２．１制備方法及工藝??＞熔模鑄造法??Ｄｅｓｈｐａｎｄｅ等［１４，１５］最先提出溶模鑄造法。其制備原理如圖１－４所??示，首先用揮發(fā)性蠟或聚合物（如聚氨酯）通過(guò)快速成型、注射成型或??增材制造的方式制作出犧牲模，再將犧牲模、澆口和立管系統(tǒng)用陶瓷??包覆，然后通過(guò)熔化或汽化的方式去除犧牲模，最后將液態(tài)金屬灌注??于空陶瓷模中，冷卻并去除陶瓷得到三維點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。熔模鑄造法可成??形出形狀復(fù)雜的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，但是曲折的金屬流動(dòng)路徑、難以避免的鑄??造缺陷［１６］及對(duì)金屬液態(tài)流動(dòng)性的較高要求使其難以制造出高質(zhì)量三??維點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。同時(shí)，由于每套模具僅能使用一次、制作流程繁瑣及耗??能較高也限制了其批量化生產(chǎn)。??Ｍｏｌｔｅｎ?ｍｅｔａｌ??ｄｆｆｎｎｇｃｕｐ??．?、?—Ｒｕｎｎｅｒ??＾Ｒｕｎｎｅｒ??Ｍｉｃｒｏｔｒｕｓｓ?ｆ??ｓａｎｄｗｉｃｈ?ｌ＞??ｐａｎｅｌ?ＡＢＳ?〇ａｔｅｓ??ｂｕｒｎｏｕｔ??ｖｅｎｔ??圖１－４熔模鑄造法原理圖Ｍｌ??＞增材制造法??増材制造法是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型技術(shù)，根據(jù)計(jì)算機(jī)模型??通過(guò)逐層疊加的方式制作零部件。增材制造法在點(diǎn)陣的制造上被廣泛??應(yīng)用，如圖１－５所示為ＳＬＭ技術(shù)制備點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的過(guò)程及實(shí)物照片［１７］。??常用于制作金屬點(diǎn)陣材料的工藝有激光凈成型工藝［１８］、選擇性激光熔??融工藝等。增材制造法對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)實(shí)體的制作具有極大優(yōu)越??３??


本文編號(hào)：3444401