文献类型：会议

作　　者：何洪苇 刘书田

作者单位：大连理工大学运载工程与力学学部工业装备结构分析国家重点实验室

基　　金：面向增材制造的飞行器承力结构多功能化设计方法研究;国家自然科学基金项目(11332004)

会议文献：2018年全国固体力学学术会议摘要集（下）

会议名称：2018年全国固体力学学术会议

会议日期：20181123

会议地点：中国黑龙江哈尔滨

主办单位：中国力学学会固体力学专业委员会;国家自然科学基金委员会数理科学部

出版日期：20181100

学会名称：中国力学学会

语　　种：中文

摘　　要：激光选区熔化增材制造技术(Selective Laesr Melting/SLM)是用金属粉末成形零件,并且致密度接近100%,是增材制造中最具发展潜力的技术之一。但在成形过程中,对于悬垂结构容易产生翘曲变形、挂渣等缺陷,并且对于复杂的结构,后期难以去除支撑。因此,将悬垂限制约束加入结构优化模型,构建自支撑结构设计方法受到广泛关注,而准确描述悬垂结构限制的约束形式的简历成为实现自支撑结构设计的关键。本文根据选择性激光熔化的成形机理,建立SLM工艺增材制造进程的数值仿真方法,并进行仿真分析;研究了倾斜角度、悬臂尺寸对结构SLM成形后结构的残余应力和残余变形等成形质量的影响,发现悬挑结构的倾斜角度和结构尺寸均对成形后结构的翘曲变形和残余应力有重要影响,因此,允许的倾斜角度与结构几何尺寸相关。具体,我们建立了依赖于结构局部几何尺寸的悬挑结构允许倾斜角约束模型。图1为自支撑悬垂结构示意图,图2和图3给出的变形与倾斜角度、宽度尺寸的关系,倾斜角度越小,变形越大,宽度尺寸越大,变形越大。图4给出在不同倾角下,宽度尺寸对变形量的影响。表明,在控制一方面条件的范围时,另一影响因素也可以在一定的范围内变化,从而得到可以制造的自支撑悬垂结构的约束条件。

关 键 词：增材制造 激光选区熔化  自支撑 悬垂结构  

分 类 号：TG665]