基于单元生死技术的微熔滴沉积成形温度场模拟与试验研究

作     者：晁艳普 齐乐华 钟宋义 罗俊 杨方 Chao Yanpu;Qi Lehua;Zhong Songyi;Luo Jun;Yang Fang

作者机构：西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室陕西西安710072 

出 版 物：《稀有金属材料与工程》 (Rare Metal Materials and Engineering)

年 卷 期：2013年第42卷第2期

页      面：282-287页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家高技术研究发展计划(2008AA03A238) 国家自然科学基金项目(51105314) 优秀博士学位论文作者专项基金项目(2007B3) 

主　　题：熔滴成形 计算模型 单元生死 温度场 

摘      要：采用有限单元法和单元生死技术,建立了气动按需熔滴沉积成形温度场计算模型,模拟了7075铝合金薄壁件微熔滴沉积过程温度场的演变规律。结果表明:薄壁件成形温度场随熔滴沉积位置的移动而呈现周向动态变化,不同位置熔滴单元节点的热循环曲线存在不同个数的温度峰值和谷值;随着沉积层高度的增加,1～10层相邻搭接层间熔滴的冷却速率降低,熔滴所在沉积层中的高温区域逐渐扩大,使零件在成形方向上呈现变化的温度梯度,并导致1～10层相邻层间熔滴结合处的晶粒尺寸发生变化。模拟结果与7075铝合金薄壁件微熔滴沉积试验结果基本吻合,较好反映了实际成形过程中零件的温度场变化规律。