發(fā)布時(shí)間：2021-04-25 22:58

　　電子束熔絲沉積增材制造技術(shù)具有效率高、應(yīng)用范圍廣、成形件性能好等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)在航天航空、船舶、汽車(chē)、醫(yī)療等領(lǐng)域有了較大的利用價(jià)值。作為新興成形技術(shù),電子束熔絲沉積增材制造技術(shù)是基于積分的思想,借助于建模軟件（CAD）,在軟件中先將想要成形的零件離散為片或?qū)?再按照一定路徑堆積成形。2219鋁合金常被用于焊接領(lǐng)域,具有良好的焊接性能,并且其密度低、低溫性能良好,在航空航天等領(lǐng)域已有較好表現(xiàn)。本文針對(duì)2219鋁合金電子束熔絲沉積增材制造過(guò)程中的傳熱流動(dòng)行為進(jìn)行研究,綜合分析電子束熔絲沉積溫度場(chǎng)、流場(chǎng)分布變化。首先根據(jù)電子束熔絲沉積實(shí)際加工過(guò)程,分析了其中發(fā)生的物理變化,根據(jù)這些物理變化提出合理假設(shè)以簡(jiǎn)化模型,在此基礎(chǔ)上建立了電子束熔絲沉積過(guò)程物理模型。根據(jù)建立的物理模型,綜合分析了加工過(guò)程中主要存在的熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射等傳熱流動(dòng)影響因素;推導(dǎo)了模型中的能量、質(zhì)量、動(dòng)量控制方程;提出了修正高斯旋轉(zhuǎn)體熱源模型以滿足2219鋁合金實(shí)際沉積件深寬比較小的特征;分析了模型的幾大邊界條件,采用Level set方法追蹤運(yùn)動(dòng)界面,采用材料激活的方法實(shí)現(xiàn)材料增材的過(guò)程,最終建立了電子束熔絲沉積三維數(shù)值模... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 電子束熔絲沉積原理及特點(diǎn)
    1.3 金屬增材制造發(fā)展
    1.4 電子束熔絲沉積快速成形發(fā)展
    1.5 電子束熔絲沉積快速成形技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.6 相關(guān)數(shù)值模擬國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.7 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 電子束熔絲沉積加工熔池演變數(shù)值模型
    2.1 前言
    2.2 物理過(guò)程與基本假設(shè)
    2.3 物理模型的建立
        2.3.1 傳熱過(guò)程
        2.3.2 動(dòng)力學(xué)因素
    2.4 控制方程
    2.5 初始條件與邊界條件
    2.6 本章小結(jié)
第3章 參數(shù)設(shè)置與確定熱源模型
    3.1 前言
    3.2 模擬參數(shù)設(shè)置
    3.3 幾何模型
        3.3.1 網(wǎng)格劃分
    3.4 Level set方法追蹤自由運(yùn)動(dòng)界面
    3.5 材料激活
    3.6 熱源模型
    3.7 本章小結(jié)
第4章 電子束熔絲沉積數(shù)值模擬研究
    4.1 前言
    4.2 傳熱過(guò)程分析
        4.2.1 運(yùn)動(dòng)熔池收尾
        4.2.2 不同運(yùn)動(dòng)速度的熔池
        4.2.3 溫度特征
    4.3 流場(chǎng)分布
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]激光增材制造仿真過(guò)程分析[J]. 李亮亮,槐艷艷,王曉峰.  制造技術(shù)與機(jī)床. 2019(06)
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[3]激光增材制造微觀結(jié)構(gòu)模擬與力學(xué)性能預(yù)測(cè)[J]. 張昭,葛芃,譚治軍,胡超平,趙國(guó)忠.  兵器材料科學(xué)與工程. 2018(01)
[4]3D打印技術(shù)研究現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù)[J]. 張學(xué)軍,唐思熠,肇恒躍,郭紹慶,李能,孫兵兵,陳冰清.  材料工程. 2016(02)
[5]電子束熔絲沉積快速制造技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 熊進(jìn)輝,李士凱,耿永亮,高福洋,張建欣.  電焊機(jī). 2016(02)
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[8]快速制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及其展望[J]. 張人佶,林峰,王小紅,張磊,張婷.  航空制造技術(shù). 2010(07)
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[10]金屬粉末選區(qū)激光熔化技術(shù)的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J]. 尹華,白培康,劉斌,李玉新.  熱加工工藝. 2010(01)

博士論文
[1]鋁合金EBW熔池行為及焊縫成形規(guī)律的數(shù)值模擬研究[D]. 劉成財(cái).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017

碩士論文
[1]2219鋁合金軋制及熱處理工藝研究[D]. 周剛.江蘇理工學(xué)院 2018
[2]電子束3D打印用鋁基材料及其成形性能的研究[D]. 于菁.沈陽(yáng)航空航天大學(xué) 2018
[3]電子束熔絲沉積快速成形傳熱與流動(dòng)行為研究[D]. 陳彬斌.華中科技大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3160241