熔融沉積成型（FDM）是將材料從熔融態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài)的逐層堆積過(guò)程,同時(shí)存在著熱量的輸入和傳導(dǎo),而溫度變化會(huì)造成FDM制件殘余應(yīng)力的產(chǎn)生.殘余應(yīng)力作為附加載荷會(huì)直接影響產(chǎn)品表面質(zhì)量以及幾何尺寸的精度,還會(huì)造成產(chǎn)品發(fā)生翹曲變形以及一些內(nèi)在缺陷.文中利用"單元生死"技術(shù)并基于ANSYS參數(shù)化編程語(yǔ)言（APDL）動(dòng)態(tài)模擬單向FDM制件在常規(guī)和改進(jìn)型兩種不同掃描路徑下的溫度場(chǎng),并繼而分析在溫度場(chǎng)作用下制件內(nèi)殘余應(yīng)力的分布及其隨平行于絲材軸線掃描方向（縱向）的演變過(guò)程.數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的結(jié)果均表明,通過(guò)改進(jìn)型掃描路徑打印出來(lái)的制件,殘余應(yīng)力的最大值下降很多,分布也更合理,較多區(qū)域只有3次應(yīng)力波動(dòng),有力證明了該種掃描路徑的優(yōu)越性. 

【文章來(lái)源】：江蘇科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019,33(06)

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【部分圖文】：

特征節(jié)點(diǎn)等效應(yīng)力對(duì)比

觀察特征節(jié)點(diǎn)縱向應(yīng)力對(duì)比圖發(fā)現(xiàn),常規(guī)掃描路徑下特征節(jié)點(diǎn)縱向應(yīng)力也均經(jīng)歷了6次峰值,而改進(jìn)掃描路徑下特征節(jié)點(diǎn)A和B經(jīng)歷了4次,C和D經(jīng)歷了3次,其中特征節(jié)點(diǎn)C的縱向殘余壓應(yīng)力分別為5.1和0.7 MPa,后者遠(yuǎn)小于前者.兩種掃描路徑下制件縱向應(yīng)力云圖和特征節(jié)點(diǎn)縱向應(yīng)力對(duì)比如圖7,8,特征節(jié)點(diǎn)應(yīng)力匯總?cè)绫?.圖8 特征節(jié)點(diǎn)縱向應(yīng)力對(duì)比

圖7 縱向應(yīng)力云圖表2 特征節(jié)點(diǎn)應(yīng)力匯總Table 2 General table of stress remittance for characteristic nodes 特征節(jié)點(diǎn) 掃描路徑 等效應(yīng)力/MPa 縱向應(yīng)力/MPa 最大值 最小值 殘余值 最大值 最小值 殘余值 A 1 45.0 8.9 38.7 44.1 0 6.0 2 38.1 8.8 25.7 43.6 0 8.2 B 1 38.0 0 33.3 38.2 0 -1.9 2 37.0 0 12.5 37.5 0 -1.1 C 1 40.7 0 21.7 28.1 0 -5.1 2 41.3 0 14.5 3.6 0 -0.7 D 1 35.8 0 25.5 36.4 0 0.2 2 35.8 0 18.1 7.8 0 2.9

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]熔融堆積成型中的原型翹曲變形[J]. 王天明,習(xí)俊通,金燁.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2006(03)
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碩士論文
[1]熔融沉積快速成型精度及工藝研究[D]. 張媛.大連理工大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3569748