基于有限元模拟研究选区激光熔化成形薄壁件反向变形补偿

作     者：赵小康 王联波 王占勇 ZHAO Xiaokang;WANG Lianbo;WANG Zhanyong

作者机构：上海应用技术大学材料科学与工程学院上海200000 

出 版 物：《机械工程材料》 (Materials For Mechanical Engineering)

年 卷 期：2024年第48卷第8期

页      面：101-106页

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 081203[工学-计算机应用技术] 0802[工学-机械工程] 0835[工学-软件工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主　　题：激光选区熔化 薄壁圆筒 应力 变形 变形补偿 

摘      要：采用有限元方法模拟了壁厚1mm的GH4169镍基高温合金激光选区熔化成形薄壁圆筒的等效应力场和变形场,对有限元模型进行了不同迭代次数的反向变形补偿,研究了迭代次数对变形场的影响,并进行了试验验证。结果表明:薄壁圆筒试样的变形量呈中部、底部和顶部依次减小的趋势,等效应力呈底部、中部和顶部依次减小的趋势,当高度为90mm时,变形量最大,等效应力最小,分别约为0.485mm,341MPa;试验所得变形量与模拟值的相对误差小于10%,说明有限元模型的变形场可以近似用作反向变形补偿的计算依据;随着反向变形补偿迭代次数增加,有限元模型的变形量逐渐趋近于0;将两次迭代后的模型导出并进行激光选区熔化成形,所得薄壁圆筒的变形量在±200μm内,相比反向变形补偿前降低了60%。