熔融沉积过程中单向扫描路径对制件残余应力的影响

熔融沉积过程中单向扫描路径对制件残余应力的影响

论文摘要

熔融沉积成型(FDM)是将材料从熔融态转化为固态的逐层堆积过程,同时存在着热量的输入和传导,而温度变化会造成FDM制件残余应力的产生.残余应力作为附加载荷会直接影响产品表面质量以及几何尺寸的精度,还会造成产品发生翘曲变形以及一些内在缺陷.文中利用"单元生死"技术并基于ANSYS参数化编程语言(APDL)动态模拟单向FDM制件在常规和改进型两种不同扫描路径下的温度场,并继而分析在温度场作用下制件内残余应力的分布及其随平行于丝材轴线扫描方向(纵向)的演变过程.数值模拟和实验验证的结果均表明,通过改进型扫描路径打印出来的制件,残余应力的最大值下降很多,分布也更合理,较多区域只有3次应力波动,有力证明了该种扫描路径的优越性.

论文目录

  • 1 建立物理模型
  • 2 建立有限元模型
  •   2.1 温度场有限元模型
  •     (1) 网格划分
  •     (2) 参数输入和边界条件设置
  •   2.2 应力场有限元模型
  • 3 数值分析
  •   3.1 温度场数值分析
  •   3.2 应力场数值分析
  • 4 实验验证及数据分析
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 周晶晶,周应国,邹佳锐

    关键词: 扫描路径,残余应力,数值模拟

    来源: 江苏科技大学学报(自然科学版) 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学,信息科技

    专业: 力学,计算机软件及计算机应用

    单位: 江苏科技大学材料科学与工程学院

    基金: 国家自然科学基金资助项目(51373048),江苏省研究生实践创新计划项目(SJCX18_0761)

    分类号: TP391.73;O344.1

    页码: 21-26

    总页数: 6

    文件大小: 1417K

    下载量: 66

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