负泊松比结构设计及选区激光熔化3D打印工艺优化研究

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:songxuesen70
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文针对定制负泊松比(Negative Poisson’s Ratio,NPR)构件进行了结构优化设计并利用选区激光熔化(Selective laser melting,SLM)技术在具有悬垂部分的复杂结构件加工领域的优势,使用专用AlSi10Mg粉末对NPR构件进行了成形,研究了不同激光扫描速度对其成形精度和力学性能的影响规律。论文获得的主要结论如下:基于SLM成形技术,针对定制泊松比“内凹”NPR对称结构,通过添加倾斜支柱的方法完成了新颖单胞构件的结构优化设计。从内凹蜂窝NPR构件参数化建模开始,结合有限元分析方法(Finite Element Method,FEM),验证了网格细划和结果收敛性关系,通过获取追踪面位移计算得到不同支撑倾角构件的泊松比值,确定了最优支撑倾角(9°)及相应最佳内凹角(79°),实现了单胞结构参数优选,综合考虑圆角大小与应力集中等因素,提出了定量优化定制负泊松比构件结构设计新思路,并在单胞构件设计的基础上完成了多胞NPR构件的成形。采用SLM工艺成形NPR单胞/多胞两种构件,实现了单胞结构的无支撑成形,研究了不同扫描速率下其悬垂位置的成形质量,证明了倾斜支撑的添加改善了构件的成形质量,在激光功率P=300 W时,最优激光扫描速度v=2000 mm/s,成形构件熔池均匀、规则,组织致密。同时对多胞对称NPR结构SLM成形过程中的取向和支撑进行了设计及优化,研究了不同扫描速率下的成形精度,构件成形尺寸整体偏小,且与基板分离前后高度方向尺寸变化较大而水平方向浮动较小。完成SLM成形单胞/多胞构件单轴压缩试验及多胞结构的有限元分析(Finite Element Analysis,FEA),获取了单胞结构弹性阶段的应力应变曲线计算了泊松比值,由于成形质量的影响较模拟值偏小。同时也分析了多胞构件的变形失效模式,获取的最大压缩应力约为22 MPa与模拟值21.88 MPa较为吻合,对比了不同扫描速度下的局部断口形貌,研究了多胞结构整体变形失效模式。
其他文献
为了实现机载光电平台测角精度的精确分析,引入了基于蒙特卡洛模拟的估计方法,并进行了实验对比验证。首先讨论了蒙特卡洛模拟在测角精度分析中的应用;然后提出了基于蒙特卡
目的:实现COM组件三层架构下数据库访问的全面审计及精准溯源,对数据库的各种访问方式和访问行为进行有效地监控和审计。方法:通过对COM组件独特的架构进行分析研究,对应用层中间
本文针对VR全景技术,建立变电检修领域的全景资源智慧系统,根据全景编辑软件,通过PMS数据,并结合实物ID,建立变电站的三维立体台账。可以解决大型施工作业、小型定检现场现场
紧缩场测试扫描系统是对紧缩场静区场进行测试、分析、寻找并排除影响紧缩场性能的干扰源及后期定期检测的关键设备。本文设计了基于圆柱筒支撑结构的紧缩场极坐标扫描架,并
在K_2CO_3和相转移催化剂TBAB存在下,氨基酸酯与手性源(R)-5-(l-氧基)-2(5H)-呋喃酮于室温下反应,得到一系列具有氨基酸结构组分的手性γ-丁内酯化合物。所有合成化合物的
通常认为 ,间接故意的意志因素表现为“放任” ,但是对“放任”的理解却意见不一。作者在分析了造成歧义的原因后 ,提出如下见解 :(1)对“放任”的定位。“放任”不是单纯的
随着中国广大村镇地区经济的快速发展,水环境已面临前所未有的严峻挑战。针对村镇水环境治理自身的特点,该文对村镇水环境现状、特点、处理原则及适用于村镇实际的污水处理技术
说明了某些配流盘式液压泵旋转配流盘变量的不可行性和双作用叶片泵等配流盘式液压泵的变量方法;定性分析了变量双作用叶片泵的工作原理;通过对定子在3个不同位置的排量计算,
通用技术课程是普通高中新一轮课程改革中新增加的一门课程,课程内容超越了单一的学科体系,具有高度的综合性和很强的实践性。现有师范教育专业体系中还没有一个专业能与通用
黄金贡柚,又名春香,系日本采用橘和柚杂交选育而成的杂柑品种。该品种果实呈扁球形,单果重220~250克,含糖量13%~17%,含酸量极低,具有风味浓郁、适应性强、产量和商品率较高、