检索结果-南通市图书馆

中国激光 2024年第10期51卷 114-137页

作者：魏伟吴海鑫吴晓萱吴金斗龙雨广西大学省部共建特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室广西南宁530004 广西大学机械工程学院激光智能制造与精密加工研究所广西南宁530004

增材制造(AM)的零件若存在悬垂部件,则往往需要添加额外的支撑结构,这不仅会影响打印效率,而且拆除支撑也会引发新的问题。结构自支撑设计能使增材制造摆脱对支撑结构的依赖,现已成为国内外的研究热点。本文首先总结了增材制造结构自支... 详细信息

增材制造(AM)的零件若存在悬垂部件,则往往需要添加额外的支撑结构,这不仅会影响打印效率,而且拆除支撑也会引发新的问题。结构自支撑设计能使增材制造摆脱对支撑结构的依赖,现已成为国内外的研究热点。本文首先总结了增材制造结构自支撑设计的原理,接着综述了增材制造零件整体结构自支撑设计的研究进展以及增材制造填充结构自支撑设计的研究进展。其中,根据不同的结构优化方式,将增材制造零件整体结构自支撑设计进一步划分为基于连续体结构拓扑优化、离散结构拓扑优化和形状优化的结构自支撑设计,并分析了各类优化方法的优缺点。最后,讨论了提升计算效率以及提升结构性能的解决方案,并对未来的应用场景以及未来的研究重点进行了展望。

关键词：增材制造结构优化拓扑优化填充结构结构自支撑

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

面向增材制造的热力耦合拓扑优化方法研究

面向增材制造的热力耦合拓扑优化方法研究

引用

作者：徐宇星华中科技大学

学位级别：硕士

拓扑优化方法与增材制造技术的结合,不仅可以发挥增材制造方法在制造复杂结构时的技术优势,同时也可以使拓扑优化得到的最优设计从理论走向实际应用。在SLM(selective laser melting,选择性激光熔化技术)增材制造过程中,结构受热作用容... 详细信息

拓扑优化方法与增材制造技术的结合,不仅可以发挥增材制造方法在制造复杂结构时的技术优势,同时也可以使拓扑优化得到的最优设计从理论走向实际应用。在SLM(selective laser melting,选择性激光熔化技术)增材制造过程中,结构受热作用容易产生翘曲变形,而且结构悬伸部分在增材制造过程中也容易出现崩塌,需要采用支撑结构才能顺利完成打印,这不仅造成了材料的浪费,也增加了结构后处理的难度。传统的结构拓扑优化通常以结构使用工况下的性能要求为目标,得到的优化结果并没有考虑增材制造过程中的热作用,而不考虑热作用所产生的较大热变形,就无法保证制件的结构精度。再者,基于变密度法的结构拓扑优化设计,优化结果的边界处存在大量的中间密度单元,使得结构边界不清晰,无法直接进行增材制造。为解决上述问题,本文就SLM过程分析、增材制造热载荷作用下的结构优化、结构边界处理以及结构自支撑设计等方面展开研究,主要工作内容如下:首先,研究了结构瞬态热传导分析及热弹塑性变形的相关理论,并基于ANSYS软件建立板状薄壁结构多层成型的温度场、应力场仿真分析模型,探究了SLM成型过程中结构体内部温度分布及应力分布的演化过程。其次,研究了考虑增材制造热载荷的结构拓扑优化方法。研究了热力弱耦合的有限元分析理论,推导了热力耦合有限元平衡方程。基于RAMP(Rational Approximation of Material Properties,材料属性有理近似)插值模型建立了热力耦合拓扑优化模型。以SLM温度场分析中结构成型结束时的温度分布作为热载荷,对板状结构进行拓扑优化,并采用一种改进的灵敏度过滤方法,通过密度梯度信息识别结构边界单元并弱化对边界单元的过滤处理,以获得边界清晰的优化结构。再者,研究了考虑增材制造热载荷的多相材料拓扑优化方法。基于变密度多相材料描述方法建立多相材料热力耦合拓扑优化模型,同样使用SLM分析得到的温度分布作为热载荷,进行多相材料板状结构的热力耦合优化,并采用改进的灵敏度过滤方法来抑制不同材料之间的干涉现象,使不同材料之间具有清晰的边界。然后,研究了带结构自支撑处理并考虑增材制造热载荷的拓扑优化方法。将一种结构自支撑处理方法引入到热力耦合拓扑优化过程中,以SLM过程分析得到的温度分布作为热载荷,进行板状结构的拓扑优化,使优化后的结构在增材制造过程中能够实现自支撑,并兼顾结构在热载荷作用下的结构性能。使用改进的过滤方法对结构边界进行处理。最后,对全文的研究内容进行总结,并对存在的不足及后续可以继续开展研究的方向进行阐述。

关键词：拓扑优化热力耦合选择性激光熔化多相材料结构自支撑

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

欢迎您,

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

欢迎您,

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：