电磁优化激光熔化沉积的应力场研究

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:jialifish
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
激光熔化沉积技术借助大功率激光技术及CAD/CAM技术可以实现复杂结构金属零部件的快速无模近成形,不仅能大幅缩减产品开发周期还能最大程度上节约原材料。然而由于缺乏规范的工艺标准,成形件常出现内部孔隙、裂纹等缺陷,严重制约了其在更广泛领域的应用。交变磁场能在其附近导体内产生感应电磁力,使导体发生塑性变形。这一原理已被广泛应用在金属成形领域。本文借鉴电磁成形的工艺技术,旨在利用感生的电磁力使工件产生塑性变形,抵消工件因冷却收缩产生的拉伸应变,从而达到降低残余应力幅值,抑制热裂纹生长的目的。主要完成工作如下:(1)从理论方面系统分析了激光熔化沉积残余应力产生的机理以及电磁优化激光熔化沉积的机理,包括降低残余应力和细化枝晶组织的机理。(2)基于ANSYS平台,模拟了电磁辅助激光熔化沉积过程。研究了单一激光熔化沉积的残余应力在时间和空间上的分布,并分析了固定电磁力对残余应力的影响以及不同电磁力大小的影响规律。(3)搭建试验装置,并开展了激光熔化沉积单道单层试验,制备了金相样件,对制造件内部晶粒组织进行了观察分析。(4)在激光熔化沉积单道单层的基础上,进行了多道多层试验。使用X射线衍射法测量工件表面残余应力,并结合电解腐蚀的方法对深度方向的残余应力进行了测量。本文通过APDL编程语言实现了温度场、应力场和电磁场的三场耦合。利用该仿真模型不仅研究了残余应力的分布情况,而且分析了电磁场对残余应力的影响规律,仿真结果与后期试验取得了较好的一致性,为后期进一步的工艺研究奠定了基础。
其他文献
研究背景随着社会的发展和物质生活水平的提高,越来越多的人患有糖尿病,2014年患有糖尿病的成年人数达到4.22亿,糖尿病成为了一个危害人类健康的慢性非传染性疾病。虽然对糖
激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)陶瓷技术发展迅速,其不受零件形状限制的特性使得复杂形状陶瓷零件的成形加工成为可能,但是陶瓷材料,尤其是氧化铝材料具有熔点高
大量的工程应用问题、科学研究中的问题以及实际应用中的问题都可以转换为多目标优化问题。对关于多目标优化问题求解的算法研究一直是一个热点领域,在最近的二十多年中,随着
电子废弃物作为一种新型迅速发展的固体废弃物,其中不仅含有大量的贵重金属和塑料,同时还存在着大量的有毒有害物质。因此,寻求对电子废弃物合理处置的方法已经成为了国内外
《古巷深处》是一首以北京的胡同文化特征为背景依托的二胡作品,存在较大的研究价值。作曲家李博禅先生将传统的胡同文化通过现代的技术手法呈现出来,将音乐与文化特色进行了
刚地弓形虫(Toxoplasmagondii)是一种呈世界性分布的专性细胞内寄生原虫,能引起人兽共患寄生虫病。动物感染弓形虫十分普遍,其中猫科动物是弓形虫的唯一终末宿主,在弓形虫的
近年来,弱测量由于其能实现较于本征值异常放大的测量值的特点被人们作为一种信号放大技术而受到广泛的关注。在弱测量的思想中,通过选择合适的前选择态(pre-selection)和后选
<正>本期主打《星辰暗旅》延续了阿缺一贯的细腻文风,但是在设定上不落俗套。无论是六颗恒星合围环海,还是恢弘神秘的透明城市;无论是诡异的古斯特人,还是像童话一般美丽的晶
期刊
“幼有所育”儿童福利发展目标下,传统的补缺型儿童福利事业体系已经难以满足人民的发展需求,在此基础上我国逐渐进入普惠型儿童福利事业建构阶段。0-3岁婴幼儿是儿童成长发
我国秘书实务发轫于部落联盟昌盛时期,起始于夏,草创于商周与秦汉,发展于魏晋南北朝,成熟于唐宋,完备于明清。各项具体业务、制度也经历了从简单到复杂、从初创到完善的过程