基于HIPS材料3D打印件力學(xué)性能分析及應(yīng)用
發(fā)布時間:2021-02-04 05:45
增材制造技術(shù)是近幾年來被廣泛關(guān)注的一種新型的成型制造技術(shù),國內(nèi)外眾多的科研機(jī)構(gòu)都在聚焦增材制造技術(shù)的研究。相較于傳統(tǒng)的制造方式,增材制造技術(shù)具有無需開發(fā)設(shè)計模具且生產(chǎn)加工靈活性強(qiáng)的特點,所以它更加適合于制造生產(chǎn)周期短,需要驗證造型的零件。在眾多的增材制造技術(shù)中,熔融沉積制造(FDM)技術(shù)因為其材料方便易得,機(jī)器操作簡便,零件成型效果好的特點被應(yīng)用和研究的最為廣泛。目前,對于熔融沉積制造技術(shù)研究主要涵蓋零件成型期間的變形,零件成型參數(shù)的選取,零件力學(xué)性能的研究和零件本構(gòu)模型的仿真分析。在眾多的研究分析中,針對于熔融沉積制造技術(shù)的分析研究主要是理論方面和試驗方面。因為通過熔融沉積制造技術(shù)制造生產(chǎn)的零件的性能并不穩(wěn)定且打印試件的質(zhì)量會有波動,故針對于熔融沉積制造技術(shù)與實際的生產(chǎn)應(yīng)用相結(jié)合地研究比較少。為了彌補(bǔ)這一方面的研究內(nèi)容,本文基于熔融沉積制造技術(shù)對HIPS材料進(jìn)行研究,通過力學(xué)性能試驗和數(shù)據(jù)處理選擇出最好的力學(xué)性能打印參數(shù),并將得到的參數(shù)同汽車的進(jìn)氣歧管相結(jié)合,設(shè)計出滿足汽車相關(guān)使用工況的汽車進(jìn)氣歧管模型,并通過流體仿真進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。首先選擇打印方向,片層厚度和光柵間隔為加工工藝參數(shù),...
【文章來源】:大連理工大學(xué)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)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題背景及意義
1.2 汽車行業(yè)3D打印技術(shù)的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3.2 國外研究現(xiàn)狀
1.4 本文研究內(nèi)容
2 相關(guān)理論介紹
2.1 正交試驗設(shè)計方法
2.1.1 正交試驗設(shè)計方法介紹
2.1.2 正交試驗設(shè)計分析方法
2.2 流體力學(xué)的基礎(chǔ)理論
2.2.1 質(zhì)量守恒方程
2.2.2 動量守恒方程
2.2.3 能量守恒方程
2.3 流體力學(xué)的湍流模型
2.3.1 湍流模型數(shù)值模擬的分類
2.3.2 標(biāo)準(zhǔn)k-ε兩方程模式模型
2.4 本章小結(jié)
3 HIPS材料試件制備過程研究
3.1 3D打印試件制備過程
3.1.1 打印參數(shù)選擇
3.1.2 打印試件三維模型
3.1.3 打印機(jī)相關(guān)設(shè)定及實體試件
3.2 熱壓成型試件制備過程
3.2.1 模具的設(shè)計加工
3.2.2 熱壓成型試件制備
3.3 本章小結(jié)
4 FDM打印試件和熱壓成型試件基本力學(xué)性能測試及比較分析
4.1 FDM打印試件基本力學(xué)性能測試及比較
4.1.1 拉伸試驗
4.1.2 壓縮試驗
4.1.3 三點彎曲試驗
4.1.4 試驗結(jié)果分析與討論
4.1.5 基于灰色關(guān)聯(lián)分析法FDM打印件力學(xué)性能多目標(biāo)優(yōu)化問題研究
4.1.6 基于灰色關(guān)聯(lián)分析法的打印件力學(xué)性能多目標(biāo)優(yōu)化模型
4.1.7 試驗數(shù)據(jù)提取
4.2 熱壓成型試件與FDM打印件力學(xué)性能對比分析
4.2.1熱壓試件拉伸實驗
4.2.2 熱壓成型件與打印件拉伸強(qiáng)度分析與對比
4.3 本章小結(jié)
5 汽車進(jìn)氣歧管三維模型建立與內(nèi)壁承壓仿真分析
5.1 三維模型的建立
5.2 網(wǎng)格模型的建立
5.3 設(shè)立邊界條件和收斂方法
5.4 CFD結(jié)果模擬與分析
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]3D打印技術(shù)及其在公路橋梁中的應(yīng)用探討[J]. 何凡,李丙濤,付佰勇. 公路. 2019(02)
[2]3D打印技術(shù)在復(fù)雜脛骨平臺骨折手術(shù)中的應(yīng)用研究[J]. 周明,丁文斌,劉全,金紹林,江建平,白鵬程. 骨科. 2019(01)
[3]3D打印技術(shù)在骨科中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 越雷,孫浩林,李淳德. 山東醫(yī)藥. 2019(02)
[4]2023年全球3D打印材料市場年增長率將達(dá)到22.8%[J]. 喬羽. 廣東印刷. 2018(04)
[5]3D打印技術(shù)在食品中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 杜姍姍,周愛軍,陳洪,董緒燕,魏芳,呂昕. 中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報. 2018(03)
[6]3D打印技術(shù)在汽車制造與維修領(lǐng)域應(yīng)用研究[J]. 曾慶吉. 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2018(03)
[7]FDM工藝零件翹曲變形分析及實驗研究[J]. 張捷,顧海,李彬,袁祖強(qiáng),姜杰. 制造業(yè)自動化. 2017(08)
[8]福特3D打印制作大型汽車部件[J]. 李忠東. 汽車與配件. 2017(11)
[9]3D打印在汽車制造中的應(yīng)用[J]. 崔厚學(xué),高方勇,魏青松. 世界制造技術(shù)與裝備市場. 2017(02)
[10]福特汽車嘗試采用3D打印技術(shù) 制作大型汽車零部件,滿足客戶對于產(chǎn)品輕量和定制化需求[J]. 俞慶華. 汽車零部件. 2017(03)
碩士論文
[1]基于TOPSIS-灰色關(guān)聯(lián)分析法的S證券公司績效評價研究[D]. 陳磊.南京理工大學(xué) 2018
[2]3D打印技術(shù)在航空制造中的應(yīng)用研究[D]. 沈響.長安大學(xué) 2017
[3]基于FDM的ABS類3D打印材料的研究[D]. 方祿輝.華南理工大學(xué) 2016
[4]熔融沉積成型零件精度及機(jī)械性能研究[D]. 李生鵬.中國礦業(yè)大學(xué) 2015
[5]中國3D打印產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略定位與發(fā)展[D]. 蘇功鶴.天津大學(xué) 2014
[6]柴油發(fā)動機(jī)塑料進(jìn)氣歧管設(shè)計研究[D]. 王龍.天津大學(xué) 2009
本文編號:3017829
【文章來源】:大連理工大學(xué)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)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題背景及意義
1.2 汽車行業(yè)3D打印技術(shù)的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3.2 國外研究現(xiàn)狀
1.4 本文研究內(nèi)容
2 相關(guān)理論介紹
2.1 正交試驗設(shè)計方法
2.1.1 正交試驗設(shè)計方法介紹
2.1.2 正交試驗設(shè)計分析方法
2.2 流體力學(xué)的基礎(chǔ)理論
2.2.1 質(zhì)量守恒方程
2.2.2 動量守恒方程
2.2.3 能量守恒方程
2.3 流體力學(xué)的湍流模型
2.3.1 湍流模型數(shù)值模擬的分類
2.3.2 標(biāo)準(zhǔn)k-ε兩方程模式模型
2.4 本章小結(jié)
3 HIPS材料試件制備過程研究
3.1 3D打印試件制備過程
3.1.1 打印參數(shù)選擇
3.1.2 打印試件三維模型
3.1.3 打印機(jī)相關(guān)設(shè)定及實體試件
3.2 熱壓成型試件制備過程
3.2.1 模具的設(shè)計加工
3.2.2 熱壓成型試件制備
3.3 本章小結(jié)
4 FDM打印試件和熱壓成型試件基本力學(xué)性能測試及比較分析
4.1 FDM打印試件基本力學(xué)性能測試及比較
4.1.1 拉伸試驗
4.1.2 壓縮試驗
4.1.3 三點彎曲試驗
4.1.4 試驗結(jié)果分析與討論
4.1.5 基于灰色關(guān)聯(lián)分析法FDM打印件力學(xué)性能多目標(biāo)優(yōu)化問題研究
4.1.6 基于灰色關(guān)聯(lián)分析法的打印件力學(xué)性能多目標(biāo)優(yōu)化模型
4.1.7 試驗數(shù)據(jù)提取
4.2 熱壓成型試件與FDM打印件力學(xué)性能對比分析
4.2.1熱壓試件拉伸實驗
4.2.2 熱壓成型件與打印件拉伸強(qiáng)度分析與對比
4.3 本章小結(jié)
5 汽車進(jìn)氣歧管三維模型建立與內(nèi)壁承壓仿真分析
5.1 三維模型的建立
5.2 網(wǎng)格模型的建立
5.3 設(shè)立邊界條件和收斂方法
5.4 CFD結(jié)果模擬與分析
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]3D打印技術(shù)及其在公路橋梁中的應(yīng)用探討[J]. 何凡,李丙濤,付佰勇. 公路. 2019(02)
[2]3D打印技術(shù)在復(fù)雜脛骨平臺骨折手術(shù)中的應(yīng)用研究[J]. 周明,丁文斌,劉全,金紹林,江建平,白鵬程. 骨科. 2019(01)
[3]3D打印技術(shù)在骨科中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 越雷,孫浩林,李淳德. 山東醫(yī)藥. 2019(02)
[4]2023年全球3D打印材料市場年增長率將達(dá)到22.8%[J]. 喬羽. 廣東印刷. 2018(04)
[5]3D打印技術(shù)在食品中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 杜姍姍,周愛軍,陳洪,董緒燕,魏芳,呂昕. 中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報. 2018(03)
[6]3D打印技術(shù)在汽車制造與維修領(lǐng)域應(yīng)用研究[J]. 曾慶吉. 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2018(03)
[7]FDM工藝零件翹曲變形分析及實驗研究[J]. 張捷,顧海,李彬,袁祖強(qiáng),姜杰. 制造業(yè)自動化. 2017(08)
[8]福特3D打印制作大型汽車部件[J]. 李忠東. 汽車與配件. 2017(11)
[9]3D打印在汽車制造中的應(yīng)用[J]. 崔厚學(xué),高方勇,魏青松. 世界制造技術(shù)與裝備市場. 2017(02)
[10]福特汽車嘗試采用3D打印技術(shù) 制作大型汽車零部件,滿足客戶對于產(chǎn)品輕量和定制化需求[J]. 俞慶華. 汽車零部件. 2017(03)
碩士論文
[1]基于TOPSIS-灰色關(guān)聯(lián)分析法的S證券公司績效評價研究[D]. 陳磊.南京理工大學(xué) 2018
[2]3D打印技術(shù)在航空制造中的應(yīng)用研究[D]. 沈響.長安大學(xué) 2017
[3]基于FDM的ABS類3D打印材料的研究[D]. 方祿輝.華南理工大學(xué) 2016
[4]熔融沉積成型零件精度及機(jī)械性能研究[D]. 李生鵬.中國礦業(yè)大學(xué) 2015
[5]中國3D打印產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略定位與發(fā)展[D]. 蘇功鶴.天津大學(xué) 2014
[6]柴油發(fā)動機(jī)塑料進(jìn)氣歧管設(shè)計研究[D]. 王龍.天津大學(xué) 2009
本文編號:3017829
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