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SLMD打印的金属粉末的有限元分析PPT教案.pptx
文档分类:
汽车/机械/制造
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文档介绍
SLMD打印的金属粉末的有限元分析PPT教案.pptx
会计学
1
SLMD打印的金属粉末的有限元分析
2
动力机械强度与振动
一、选择性激光熔化打印机的介绍
二、翘曲形变的基本原理
三、物理模型的建立
四、ANSYS模拟结果
五、实验效果
第1页/共21页
3
动力机械强度与振动
一、选择性激光熔化打印机的介绍
选择性激光熔化技术(Selective laser melting tech.)是利用金属粉末在激光束的热作用下完全熔化、经冷却凝固而成型的一种技术。
右图为最新发布的EP-M250工业级金属粉末材料3D打印机,在无需***和模具条件下成形出任意复杂结构和接近100%致密度的金属零件。
第2页/共21页
4
动力机械强度与振动
工作原理
第3页/共21页
5
动力机械强度与振动
二、翘曲形变的基本原理
在激光选区熔化快速成型工艺中,极细小的激光光斑照射在粉末上,使粉末熔化并凝固成实体,由于快热快冷的成型特点,在材料内形成高达108K/s的温度梯度,从而形成较大的热应力,并且高温使得材料的屈服强度降低,当应力大于材料的屈服极限时,材料就会发生翘曲变形,使得零件与基板、零件与支撑结构或者层与层之间发生开裂,导致成型失败。
第4页/共21页
6
动力机械强度与振动
三、物理模型的建立
(1)粉末颗粒的热物性参数随温度而变化;
(2)316不锈钢粉末组成的粉床看作是均匀且连续的,固体颗粒呈球形且大小相同,相互之间无接触变形;
(3)激光束呈高斯分布且以圆形的热流形式辐照在粉床表面上;
(4)不考虑 SLM 成形腔内保护气体对粉床致密度和比热容的影响;
(5)不考虑金属液相流动对温度分布的影响;
第5页/共21页
7
动力机械强度与振动
第6页/共21页
8
动力机械强度与振动
×1mm×,××,处于基板的中央位置,该模型共有五条扫描道,每一层均沿Y轴作光栅单向往复式扫描,分析过程中采用SOLID70作为热分析单元,在加工零件上划分的每个网格单元的尺寸为 ××。
第7页/共21页
9
动力机械强度与振动
第8页/共21页
10
动力机械强度与振动
在选区激光熔融模拟过程中,将激光束的辐射简化为移动热源对粉床表面的热流密度的输入,属于第二类边界条件。粉床表面与周围流体介质之间存在热对流和热辐射,因此模拟计算时又同时存在第三类边界条件和第四类边界条件,可以用下式进行表示:
初始条件:T0=323K
第9页/共21页
SLMD打印的金属粉末的有限元分析PPT教案 来自淘豆网www.taodocs.com转载请标明出处.
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3.34 MB
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2021-08-03
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