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超声能场在金属增材制造组织性能调控中的应用 被引量:1
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作者 姜风春 韩筱凡 +6 位作者 果春焕 陈祖斌 董涛 张贺新 李海新 杨振林 孙文瑶 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第4期14-31,共18页
针对金属增材制造构件存在微观组织缺陷、残余应力及各向异性等问题,各种组织性能调控技术应运而生。结合近年来超声能场对增材制造组织性能调控的研究工作,详细分析了超声能场在增材制造过程中的“液-固”双重效应,总结了超声能场对增... 针对金属增材制造构件存在微观组织缺陷、残余应力及各向异性等问题,各种组织性能调控技术应运而生。结合近年来超声能场对增材制造组织性能调控的研究工作,详细分析了超声能场在增材制造过程中的“液-固”双重效应,总结了超声能场对增材制造金属材料的显微组织及其表面粗糙度、显微硬度、残余应力、耐腐蚀等性能的影响。研究表明,超声能场使材料内部组织晶粒显著细化、孔隙率降低、耐腐蚀性能提高;同时使增材制造构件显微硬度升高,应力状态向有利于构件性能的残余压应力转变。 展开更多
关键词 超声能场 制造(AM) 超声冲击(UIT) 细化晶粒 残余应力 显微硬度
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面向分块增材制造的结构拓扑优化和悬垂面控制
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作者 杨舜 罗龙城 +3 位作者 孟卫华 汪文君 冯吴俊 王存福 《力学学报》 北大核心 2025年第10期2361-2373,共13页
结合拓扑优化和增材制造可实现复杂构件的一体化设计及加工,在高端装备的设计制造中具有巨大的应用前景.然而,受限于打印尺寸和加工速率,单设备增材制造已不能满足工业领域大型构件的加工需求.多设备协同增材制造为突破设备尺寸限制加... 结合拓扑优化和增材制造可实现复杂构件的一体化设计及加工,在高端装备的设计制造中具有巨大的应用前景.然而,受限于打印尺寸和加工速率,单设备增材制造已不能满足工业领域大型构件的加工需求.多设备协同增材制造为突破设备尺寸限制加工大型构件创造了可能性,并有助于提升打印速率.文章提出了一种面向分块增材制造的结构拓扑优化方法,基于参数化水平集描述结构分块,并结合密度梯度识别和控制结构分块的悬垂面.所提出方法能够协同优化结构拓扑、分块和打印方向,实现优化结构多分块无内部辅助支撑增材制造.基于参数化水平集,结构分块能够以少量参数描述,并通过水平集函数的参数显式控制大小,有助于优化结构分块适应打印设备尺寸.通过数值算例说明了提出方法在面向分块增材制造的结构拓扑、分块、打印方向协同优化和分块悬垂面控制中的有效性. 展开更多
关键词 拓扑优化 分块制造 辅助支撑控制 参数化水平集 密度梯度
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金属增材制造的多物理场物质点有限元法 被引量:1
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作者 李明健 陈嘉伟 廉艳平 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期808-815,共8页
金属增材制造过程涉及复杂的热-流-固强耦合问题,对数值模拟算法的精度和效率提出了巨大的挑战。针对该问题,本文提出了多物理场物质点有限元法。该方法采用结构化背景网格、有限单元和物质点离散求解各物理场,通过分区求解和界面耦合... 金属增材制造过程涉及复杂的热-流-固强耦合问题,对数值模拟算法的精度和效率提出了巨大的挑战。针对该问题,本文提出了多物理场物质点有限元法。该方法采用结构化背景网格、有限单元和物质点离散求解各物理场,通过分区求解和界面耦合的方式实现热-流-固耦合求解。对于潜在熔化区域和未发生熔化的区域,分别采用物质点和有限元离散,结合了两者在求解材料特大变形和小变形问题上的各自优势,能够在保证计算精度的前提下有效提升计算效率。数值算例表明了本文算法的热-流-固多场耦合计算精度、相比于已有算法的高效性以及物质点和有限元离散区域界面处温度和应力的连续性。本文工作为金属增材制造过程多物理场耦合问题提供了一种高效的数值模拟方法。 展开更多
关键词 多物理 流固耦合 物质点法 有限元法 制造
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等离子弧+交流辅助电弧增材制造钛合金微观组织与性能 被引量:2
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作者 沈磊 黄健康 +3 位作者 刘光银 余淑荣 樊丁 宋闽 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期57-63,I0006,共8页
以等离子弧为热源,采用交流辅助的方法进行钛合金逐层熔丝增材制造,研究外加交流电流对增材件的微观组织和性能的影响,通过高速摄像观察外加交流电流对熔滴尺寸及熔滴过渡的影响,测量堆垛形貌的粗糙度,观测堆垛层的组织和显微硬度,分析... 以等离子弧为热源,采用交流辅助的方法进行钛合金逐层熔丝增材制造,研究外加交流电流对增材件的微观组织和性能的影响,通过高速摄像观察外加交流电流对熔滴尺寸及熔滴过渡的影响,测量堆垛形貌的粗糙度,观测堆垛层的组织和显微硬度,分析辅助交流电流对堆垛层的压缩性能影响.结果表明,外加交流电流会形成比较明显的交流电弧,并促使等离子弧摆动,对熔池起到振荡作用.改善增材件的表面平整度以及增材件的晶粒尺寸,且晶粒尺寸随外加辅助交流的增大而变小,从未加交流到外加交流电流为30A,晶粒尺寸减少了43.4%.同时,外加交流电流可以明显提高增材件的硬度以及塑性,当外加交流电流为30 A时,硬度为454.15 HV,压缩应变为0.280%,未加交流电流时硬度为406.45HV,压缩应变为0.110%,压缩应变比未加交流电流时提高了2.5倍.创新点:研究了交流辅助对电弧增材制造钛合金过程中的电弧形貌以及对增材件的晶粒尺寸、微观组织与性能的影响规律. 展开更多
关键词 交流辅助 电弧制造 微观组织 力学性能
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能束能场增材再制造技术的研究进展 被引量:12
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作者 王启伟 朱胜 +2 位作者 陈春良 王晓明 李卫 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1-8,共8页
针对再制造工程在发展和应用中面临的挑战和需求,阐述了增材再制造技术的概念,探讨了基于激光、电子束、电弧的熔敷成形技术以及电弧-激光复合熔敷、电弧-磁场复合熔敷、激光-磁场复合熔敷、双激光复合锻打成形等技术的特点及应用,重点... 针对再制造工程在发展和应用中面临的挑战和需求,阐述了增材再制造技术的概念,探讨了基于激光、电子束、电弧的熔敷成形技术以及电弧-激光复合熔敷、电弧-磁场复合熔敷、激光-磁场复合熔敷、双激光复合锻打成形等技术的特点及应用,重点分析了纵向磁场对电弧温度场以及旋转磁场对激光熔敷层组织的影响。结果表明:电弧熔敷成形过程引入纵向磁场,电弧中心温度降低,电弧对基体的热影响减小;激光熔敷成形铝基非晶材料过程加入旋转磁场,有利于非晶相的形成和组织缺陷的减少,熔敷层的耐蚀性和力学性能提高。最后指出能束能场增材再制造技术的发展趋势是向多能束能场及后处理复合、再制造全过程智能化和装备集成移动式方向发展。 展开更多
关键词 能束 能场 成形 制造工程
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基于电弧的多能场复合增材制造技术研究现状 被引量:2
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作者 樊世冲 殷凤仕 +7 位作者 任智强 韩国峰 付华 刘亚凡 王鸿琪 鲁克锋 孙金钊 王文宇 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期49-70,共22页
增材制造主要分为激光增材制造技术、电子束增材制造技术和电弧增材制造技术。相较于其他增材制造技术和传统加工方式,电弧增材制造技术具有成形速度快、成本低、材料利用率高,以及成形件化学成分均匀且性能优良等优势,被广泛应用于大... 增材制造主要分为激光增材制造技术、电子束增材制造技术和电弧增材制造技术。相较于其他增材制造技术和传统加工方式,电弧增材制造技术具有成形速度快、成本低、材料利用率高,以及成形件化学成分均匀且性能优良等优势,被广泛应用于大型金属零件制造。电弧增材制造因具有多样化的应用方向,可以满足不同标准零部件的加工制造,已经逐步成为当下主流的零部件加工技术。主要介绍了单一热源(如钨极)气体保护增材制造技术、等离子弧增材制造技术、熔化极气体保护增材制造技术、冷金属过渡增材制造技术和多能场辅助电弧复合增材制造技术,包括磁场-电弧、激光-电弧和电场-电弧等复合增材制造技术等。从宏观形貌、微观组织和力学性能3个角度出发,分析了工艺参数或工艺自身特性对增材制造成形件宏观形貌的影响,讨论了成形件显微组织演变机制及其力学性能,同时提出了单一热源与多能场辅助电弧增材制造技术在现阶段存在的问题,并给出了建议。 展开更多
关键词 电弧制造技术 宏观形貌 微观组织 力学性能 工艺参数 能场辅助
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超声辅助CMT电弧增材制造TC4钛合金微观组织和力学性能研究 被引量:17
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作者 许明方 陈玉华 +1 位作者 邓怀波 季迪 《精密成形工程》 2019年第5期142-148,共7页
目的研究超声辅助对CMT电弧增材制造钛合金TC4微观组织及力学性能的影响。方法 CMT增材制造TC4钛合金的同时利用超声辅助设备进行振动辅助,采用不同的振动功率和不同的振动位置对增材后的TC4力学性能和微观组织进行对比分析。结果 600 ... 目的研究超声辅助对CMT电弧增材制造钛合金TC4微观组织及力学性能的影响。方法 CMT增材制造TC4钛合金的同时利用超声辅助设备进行振动辅助,采用不同的振动功率和不同的振动位置对增材后的TC4力学性能和微观组织进行对比分析。结果 600 W超声辅助振动基板时的钛合金试样成形美观,力学性能优异。水平方向上,抗拉强度平均值为952.7 MPa,伸长率平均值为7.46%;垂直方向上,抗拉强度平均值为905.83 MPa,伸长率平均值为11.03%,相较未施加超声振动增材试样的力学性能有明显提高。结论超声辅助的引入有效提高了熔池的深宽比,加快了熔池冷却速度,柱状晶尺寸也明显减小,针状马氏体数量增多,得到的钛合金力学性能和微观组织均良好。 展开更多
关键词 TC4 制造 超声辅助 力学性能
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相场法模拟增材制造及焊接过程中显微组织的研究进展 被引量:2
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作者 王丽芳 谢光耀 朱刚贤 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期81-86,95,共7页
增材制造以及焊接过程都是多物理场耦合的复杂过程,难以采用试验方法直接观测熔池显微组织的演变过程。随着计算材料学和数值模型的快速发展,从数值模拟出发研究凝固过程中的显微组织演变成为可能。对比分析了几类常用的显微组织模拟方... 增材制造以及焊接过程都是多物理场耦合的复杂过程,难以采用试验方法直接观测熔池显微组织的演变过程。随着计算材料学和数值模型的快速发展,从数值模拟出发研究凝固过程中的显微组织演变成为可能。对比分析了几类常用的显微组织模拟方法,其中相场法在晶粒形貌模拟准确性上具有独特的优势。综述了相场法在增材制造及焊接领域模拟显微组织的应用现状,并对未来的研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 制造 焊接 显微组织
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异质辅助填丝熔化极电弧增材制造熔敷金属成分与性能调节 被引量:1
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作者 韩庆璘 高佳 +1 位作者 李鑫磊 张广军 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期858-863,共6页
为了实现高效、稳定的金属异质材料零件的增材制造,提出了异质辅助填丝熔化极电弧增材制造方法。向熔池中同时输送H08Mn2Si低碳钢焊丝与H06MnNi3CrMoA高强钢焊丝,开展了熔敷金属成分、组织、性能调节试验。结果表明,随着高强钢质量分数... 为了实现高效、稳定的金属异质材料零件的增材制造,提出了异质辅助填丝熔化极电弧增材制造方法。向熔池中同时输送H08Mn2Si低碳钢焊丝与H06MnNi3CrMoA高强钢焊丝,开展了熔敷金属成分、组织、性能调节试验。结果表明,随着高强钢质量分数增大,熔敷金属组织中粒状贝氏体和针状铁素体的数量增加,提高了熔敷金属的抗拉强度与显微硬度,抗拉强度与显微硬度的调节范围分别为558~885 MPa和197HV~390HV。最后应用该方法成形了低碳钢/高强钢异质材料履带诱导齿模拟件,在两种材料之间通过成分梯度过渡连接,实现了硬度渐变,有效缓和了界面失配现象。 展开更多
关键词 辅助填丝 熔化极电弧制造 异质双丝 性能调节
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T2铜箔热辅助超声波增材制造工艺
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作者 桑健 王波 +6 位作者 朱训明 张洪涛 王云峰 金伟 高丙路 常青 何鹏 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第18期3199-3207,共9页
利用5kW大功率超声波发生器配合双换能器推挽式滚焊压头进行T2铜箔的超声波增材制造,同时通过辅助加热装置提供外加热场优化焊接过程的热量分布,研究了不同加热温度和不同焊接压强下界面温度对超声波叠焊样品的显微组织、力学性能、断... 利用5kW大功率超声波发生器配合双换能器推挽式滚焊压头进行T2铜箔的超声波增材制造,同时通过辅助加热装置提供外加热场优化焊接过程的热量分布,研究了不同加热温度和不同焊接压强下界面温度对超声波叠焊样品的显微组织、力学性能、断口形貌的影响。结果表明:超声波叠焊样品的固相结合强度在加热温度为100℃时最佳,为24.420N/mm,并随界面最高温度升高先增大后减小。焊接过程中界面金属发生了高频率的塑性变形,发生动态再结晶现象;连接界面处呈漩涡咬合状。剥离界面形貌分析表明良好结合区域的断裂形式均为准解理断裂。 展开更多
关键词 T2铜箔 超声波制造 辅助 固相连接
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Ti-Nb合金激光粉末沉积增材制造显微组织的相场模拟 被引量:4
11
作者 张昭 姚欣欣 葛芃 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1-6,共6页
将传统有限元传热模型和定量相场模型结合,模拟Ti-Nb合金多层激光粉末增材制造过程中金属凝固过程的温度历史及其显微组织。研究Ti-Nb合金在激光粉末沉淀过程中各层的晶粒演化,与已有试验对比验证模型的准确性。将有限元传热模型得到的... 将传统有限元传热模型和定量相场模型结合,模拟Ti-Nb合金多层激光粉末增材制造过程中金属凝固过程的温度历史及其显微组织。研究Ti-Nb合金在激光粉末沉淀过程中各层的晶粒演化,与已有试验对比验证模型的准确性。将有限元传热模型得到的不同增材层的温度历史用于定量相场模型模拟合金在局部稳态条件下的定向凝固行为,采用Fortran编写程序求解以凝固速度和温度梯度作为输入参数的相场方程。结果表明:不同增材层的热历史及凝固形态是有区别的,随着增材的层数增加,每层熔池边界的温度梯度呈非线性降低,相应的显微组织的枝晶间距随着温度梯度的降低而增大。 展开更多
关键词 有限元传热模型 模拟 制造 枝晶间距
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粉末增材制造微结构的非等温相场模拟 被引量:4
12
作者 杨阳祎玮 易敏 胥柏香 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期3019-3031,共13页
为了预测粉末增材制造过程中微结构特点及其演化过程,考虑增材制造中局部温度的剧烈变化和极大的温度梯度,改进热-熔体-微结构耦合的非等温相场模型。在该相场模型中,微结构演化由传质、传热、熔体流动、固液相变和晶体生长的耦合动力... 为了预测粉末增材制造过程中微结构特点及其演化过程,考虑增材制造中局部温度的剧烈变化和极大的温度梯度,改进热-熔体-微结构耦合的非等温相场模型。在该相场模型中,微结构演化由传质、传热、熔体流动、固液相变和晶体生长的耦合动力学所描述。采用有限元方法对该模型进行数值求解,并将其应用于粉末的非等温烧结以及选区烧结(selective sintering,SS)和选区熔化(selective melting,SM)增材制造的模拟。研究结果表明:温度梯度将产生额外的热毛细和热泳传质,以及固/液界面移动和晶界迁移的额外驱动力,进而显著影响微结构演化;该模型可预测高能集中热束功率P和扫描速度v对孔隙率、表面形貌、温度分布、晶粒形状及取向、致密度等微观结构特征的影响规律;当P-0.15v-23>0(SS)和P-0.25v-100>0(SM)时,可获得大于90%的致密度。 展开更多
关键词 粉末制造 模型 微结构 选区烧结/熔化 温度梯度 有限元方法
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电磁辅助电弧熔丝增材制造GH4169合金的组织和疲劳性能 被引量:3
13
作者 黄之豪 高健 +4 位作者 李茂林 魏昱涵 张栩 陈鹏 刘奋成 《热加工工艺》 北大核心 2023年第7期16-20,26,共6页
采用电磁辅助TIG电弧熔丝增材制造在1Cr18Ni9Ti不锈钢基板上制备了GH4169合金,分析了GH4169合金的凝固组织,研究了励磁电流对GH4169合金室温疲劳性能的影响。结果表明,电磁辅助电弧熔丝增材制造GH4169合金组织致密,无明显气孔、裂纹等... 采用电磁辅助TIG电弧熔丝增材制造在1Cr18Ni9Ti不锈钢基板上制备了GH4169合金,分析了GH4169合金的凝固组织,研究了励磁电流对GH4169合金室温疲劳性能的影响。结果表明,电磁辅助电弧熔丝增材制造GH4169合金组织致密,无明显气孔、裂纹等缺陷。成形试样的宏观组织由沿沉积方向自下而上外延生长的粗大柱状晶组成,在施加外部磁场后,柱状晶尺寸减小,当励磁电流为1 A时,枝晶间脆性Laves相含量最少,元素的显微偏析现象减弱;随励磁电流的增大,成形试样的室温疲劳性能呈现先增大后减小的趋势,当励磁电流为1 A时,其疲劳寿命达到1.1×10^(6),成形试样的室温疲劳性能最佳。 展开更多
关键词 电磁辅助电弧熔丝制造 GH4169合金 显微组织 疲劳性能
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复合式增材制造技术研究现状及发展 被引量:8
14
作者 熊晓晨 秦训鹏 +2 位作者 华林 胡泽启 纪飞龙 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第17期2087-2097,共11页
形性问题制约金属增材制造技术的发展与应用,复合式增材制造在解决制件形性问题方面效果显著。高度概括了复合式增材制造技术分类方式与主体类别;简要总结了增减材复合制造在制件成形精度和表面质量控制方面的研究进展和技术发展状况;... 形性问题制约金属增材制造技术的发展与应用,复合式增材制造在解决制件形性问题方面效果显著。高度概括了复合式增材制造技术分类方式与主体类别;简要总结了增减材复合制造在制件成形精度和表面质量控制方面的研究进展和技术发展状况;重点评述了增等材复合制造技术类别、成形原理、制造特征和关键问题,以及在制件显微组织、应力状态、宏观性能调控方面的研究现状和主体结论;系统介绍了超声、电磁、激光三类特种辅助能场对增材熔池流动、结晶、固态相变的作用机制,以及特种能场作用下,增材层显微组织状态、力学性能、成形精度的演化规律;展望了复合式增材制造技术未来的发展趋势。 展开更多
关键词 形性调控 复合制造 复合制造 特种能场辅助增材制造
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增材制造快速凝固相场模拟研究进展
15
作者 邱义 王俊升 《航空制造技术》 2020年第16期50-58,共9页
材料的使用性能很大程度上由材料的微观组织结构决定,而理想的微观组织结构可通过控制成形工艺实现。增材制造是典型的非平衡凝固工艺,这也是一种新兴的近净成形制造技术。在非平衡凝固过程中,枝晶生长难以直接观测,相场模拟可有效预测... 材料的使用性能很大程度上由材料的微观组织结构决定,而理想的微观组织结构可通过控制成形工艺实现。增材制造是典型的非平衡凝固工艺,这也是一种新兴的近净成形制造技术。在非平衡凝固过程中,枝晶生长难以直接观测,相场模拟可有效预测晶体结构随工艺变化的动态演化规律。通过总结相场模拟在增材制造中的应用,并指出其发展趋势,可为增材制造快速凝固中的相场模拟研究提供参考。 展开更多
关键词 数值模拟 非平衡凝固 制造 微观组织
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特种加工机床领域新增二项增材制造装备国家标准
16
作者 《电加工与模具》 2023年第5期58-58,共1页
2023年9月7日,国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会发布中华人民共和国国家标准公告(2023年第9号),批准583项推荐性国家标准,其中包括特种加工机床领域的二项增材制造装备国家标准:GB/T 43140—2023《激光定向能量沉积机床通用... 2023年9月7日,国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会发布中华人民共和国国家标准公告(2023年第9号),批准583项推荐性国家标准,其中包括特种加工机床领域的二项增材制造装备国家标准:GB/T 43140—2023《激光定向能量沉积机床通用技术规范》和GB/T 43141—2023《激光增材制造机床通用技术条件》。 展开更多
关键词 监督管理 特种加工机床 通用技术条件 制造 国家标准 技术规范 定向能量沉积
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面向航空航天的增材制造超材料的研究现状及发展趋势 被引量:17
17
作者 宋波 张磊 +6 位作者 王晓波 范军翔 魏帅帅 张志 李敬洋 祁俊峰 史玉升 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第14期22-33,共12页
增材制造(Additive manufacturing,AM)由于分层制造特性,是实现复杂化、整体化、个性化高性能构件成形的有效手段,使设计由面向工艺转变为面向性能,提升了设计自由度,在航空航天等领域存在较大的应用空间。为满足高端装备对构件多性能... 增材制造(Additive manufacturing,AM)由于分层制造特性,是实现复杂化、整体化、个性化高性能构件成形的有效手段,使设计由面向工艺转变为面向性能,提升了设计自由度,在航空航天等领域存在较大的应用空间。为满足高端装备对构件多性能的要求,结构设计从轻量化拓扑优化设计发展到多物理场耦合的功能结构设计和基于环境激励响应的智能结构设计。其中,多物理场耦合功能超材料的设计与增材制造是当前发展的重要方向。超材料是一种通过宏微跨尺度结构设计展现特殊力学、声学、热学或电磁特性的工程材料。从力学超材料、功能超材料和智能超材料构件等方面阐述了近期航空航天结构设计与增材制造领域的研究进展,对结构创新设计与增材制造的发展趋势进行了总结与展望,并描绘了广阔的应用前景。 展开更多
关键词 制造(AM) 多物理耦合 智能构件 航空航天
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面向增材制造的机器人轨迹自动生成技术 被引量:8
18
作者 郑华栋 丛明 +2 位作者 刘毅 董航 刘冬 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期956-963,共8页
针对同轴送粉激光熔覆成形复杂曲面的工艺过程中,机器人轨迹规划困难的问题,提出一种从CAD模型自动生成机器人加工轨迹的新方法,以提高机器人熔覆的效率。首先对复杂曲面零件模型进行分析,采用拉普拉斯算子的方法对网格模型进行了优化... 针对同轴送粉激光熔覆成形复杂曲面的工艺过程中,机器人轨迹规划困难的问题,提出一种从CAD模型自动生成机器人加工轨迹的新方法,以提高机器人熔覆的效率。首先对复杂曲面零件模型进行分析,采用拉普拉斯算子的方法对网格模型进行了优化。根据立体光刻模型提取零件的几何信息,基于三角面片边的拓扑关系重建三角面片的拓扑关系,通过包围盒的方法生成沿逆时针方向的机器人轨迹,利用仿真实验动态地演示了熔覆过程。最后,通过熔覆实验验证了该方法生成机器人轨迹的可行性。 展开更多
关键词 激光熔覆 机器人 拓扑信息 轨迹规划 计算机辅助设计 制造
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增材制造医用多孔钛合金研究与应用现状 被引量:7
19
作者 张永弟 王琮瑜 +1 位作者 王琮玮 杨光 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2021年第6期601-612,共12页
钛合金具有良好的力学性能和生物相容性,被认为是一种理想的植入体材料。但致密钛合金的弹性模量较高,在植入人体后与骨之间存在应力遮挡现象,易引发植入体松动。采用增材制造技术制备的多孔钛合金能够很好地解决这一问题。从多孔结构... 钛合金具有良好的力学性能和生物相容性,被认为是一种理想的植入体材料。但致密钛合金的弹性模量较高,在植入人体后与骨之间存在应力遮挡现象,易引发植入体松动。采用增材制造技术制备的多孔钛合金能够很好地解决这一问题。从多孔结构的设计方法与增材制造的原理入手,综述了增材制造多孔钛合金在力学性能方面的研究现状以及在生物医疗领域的研究与应用进展,并对其未来的发展趋势进行了展望,指出今后可在以下4方面对医用多孔钛合金展开深入研究:1)研发更先进的成型设备以提高多孔钛合金的成型质量与成型效率;2)对多孔结构进行仿生化设计,将高力学性能与高生物性能有机结合;3)通过对Gibson-Ashby模型进行修正,可获得更为准确的力学性能预测结果;4)开发新型钛合金材料以提高多孔钛合金的生物相容性。 展开更多
关键词 特种加工工艺 制造 多孔结构 钛合金 力学性能 生物性能
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“增材制造”专题序言
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作者 王迪 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期F0002-F0002,共1页
作为一种集先进制造、智能制造、绿色制造、新材料应用、精密控制等技术于一体的高新技术,增材制造技术从原理上突破了复杂异形构件的技术瓶颈,实现材料微观组织与宏观结构的可控成型,从根本上改变了传统“制造引导设计、制造性优先设... 作为一种集先进制造、智能制造、绿色制造、新材料应用、精密控制等技术于一体的高新技术,增材制造技术从原理上突破了复杂异形构件的技术瓶颈,实现材料微观组织与宏观结构的可控成型,从根本上改变了传统“制造引导设计、制造性优先设计、经验设计”的设计理念,真正意义上实现了“设计引导制造、功能性优先设计、创新设计”的转变,为全产业创新、全面提升制造水平、发展新兴产业与国防事业开辟了巨大空间。 展开更多
关键词 重点项目 团体标准 制造 特种加工 学术职务 高层次人才 设备标准化 学会理事
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