金属增材制造技术中铺粉过程的离散元数值模拟研究开题报告
2020-08-04 21:40:21
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文 献 综 述 摘要:金属增材制造技术作为3d打印技术的一个重要分支,在20余年的发展中取得了显著的进展.文中简要回顾了金属增材制造技术的历史溯源,重点从制件组织结构、制件性能、制件微观缺陷、成形工艺等方面分析了针对钛合金、镍基高温合金等常用材料的增材制造技术研究新进展,探讨了增材制造技术发展所面临的技术问题以及需要重点考虑的发展方向.。
增材制造(additive manufacturing,am)俗称3d打印,是融合了计算机辅助设计、材料加工与成形技术、以数字模型文件为基础,通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料,按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积,制造出实体物品的制造技术。
相对于传统的、对原材料去除-切削、组装的加工模式不同,是一种"自下而上"通过材料累加的制造方法,从无到有。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
1)解决的问题: 1.金属粉末的铺粉过程进行离散元数值模拟,并对粉层质量(均匀性、粗糙度等)进行评价; 2.分析工艺参数(铺粉速度和间隙)对铺粉过程的影响,提取粉层质量的有效控制参数; 离散元法是20世纪70年代由cundall首先提出,起源于分子动力学,最初用于岩石力学的研究。
它的基本思想是把研究对象分离为刚性元素的集合,使每个元素满足牛顿第二定律,用中心差分的方法求解各元素的运动方程,得到研究对象的整体运动形态。
并且适用于模拟离散颗粒组合体在准静态或动态条件下的变形及破坏过程应用领域:岩石、土力学、脆性材料加工、粉体压实、散体颗粒输送等。