机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2006年
8期
78-83
,共6页
沈显峰%姚进%王洋%杨家林
瀋顯峰%姚進%王洋%楊傢林
침현봉%요진%왕양%양가림
快速原型制造%DMLS%数值模拟%有限元法%温度场
快速原型製造%DMLS%數值模擬%有限元法%溫度場
쾌속원형제조%DMLS%수치모의%유한원법%온도장
基于MSC.Marc非线性有限元分析软件,建立金属粉末直接选区激光烧结过程的温度场有限元分析模型.模型中考虑了粉体一实体转化过程中热导率等物理性质随温度的非线性变化规律.对于表面对流和辐射散热条件,采用修正系数的方法,考虑激光冲击加热作用引起的极大温度梯度的影响.同时还采用在不同载荷步之间转换单元材料物理性质,以考虑激光烧结过程中的局部热源输入作用.对采用在不同载荷步之间转换单元材料物理性质的方法和不采用此方法进行模拟对比研究,结果表明:前者在烧结开始时在光斑中心附近具有极大的温度梯度,这与试验结果一致;前者热传播的主要范围集中在已烧结区域,而后者热传播的范围则是整个粉床;前者进入稳态烧结后光斑中心温度变化趋于平缓,而后者的光斑中心温度一直持续上升.这主要是由于已烧结部分的材料热导率比未烧结部分的粉末高约100倍造成的.
基于MSC.Marc非線性有限元分析軟件,建立金屬粉末直接選區激光燒結過程的溫度場有限元分析模型.模型中攷慮瞭粉體一實體轉化過程中熱導率等物理性質隨溫度的非線性變化規律.對于錶麵對流和輻射散熱條件,採用脩正繫數的方法,攷慮激光遲擊加熱作用引起的極大溫度梯度的影響.同時還採用在不同載荷步之間轉換單元材料物理性質,以攷慮激光燒結過程中的跼部熱源輸入作用.對採用在不同載荷步之間轉換單元材料物理性質的方法和不採用此方法進行模擬對比研究,結果錶明:前者在燒結開始時在光斑中心附近具有極大的溫度梯度,這與試驗結果一緻;前者熱傳播的主要範圍集中在已燒結區域,而後者熱傳播的範圍則是整箇粉床;前者進入穩態燒結後光斑中心溫度變化趨于平緩,而後者的光斑中心溫度一直持續上升.這主要是由于已燒結部分的材料熱導率比未燒結部分的粉末高約100倍造成的.
기우MSC.Marc비선성유한원분석연건,건립금속분말직접선구격광소결과정적온도장유한원분석모형.모형중고필료분체일실체전화과정중열도솔등물이성질수온도적비선성변화규률.대우표면대류화복사산열조건,채용수정계수적방법,고필격광충격가열작용인기적겁대온도제도적영향.동시환채용재불동재하보지간전환단원재료물이성질,이고필격광소결과정중적국부열원수입작용.대채용재불동재하보지간전환단원재료물이성질적방법화불채용차방법진행모의대비연구,결과표명:전자재소결개시시재광반중심부근구유겁대적온도제도,저여시험결과일치;전자열전파적주요범위집중재이소결구역,이후자열전파적범위칙시정개분상;전자진입은태소결후광반중심온도변화추우평완,이후자적광반중심온도일직지속상승.저주요시유우이소결부분적재료열도솔비미소결부분적분말고약100배조성적.
