一、快速成型制造中的零件分层方向优化新技术（论文文献综述）
刘嘉[1]（2021）在《基于立体电路熔融沉积成型的前处理分层及实验研究》文中研究说明熔融沉积成型是一种以三维模型为基础,通过将熔融状态丝材挤出,逐层粘接堆积的增材制造技术,具有材料利用率高、成本低、后处理简单等优势,适合小批量定制化生产需求。然而,当前制约熔融沉积成型技术发展,影响其应用范围的主要原因为成型件尺寸精度和其功能性单一。本文针对应用熔融沉积成型立体电路前处理出现的成型件尺寸精度低,成型效率低,导电线路部分与不导电部分不能独立设置工艺参数进行前处理分层切片等问题进行研究,为复合导电丝材采用熔融沉积成型制成基本电子器件和成型立体电路奠定基础。研究三种不同复合材料导电性能,选出适宜成型电路的复合丝材,增添熔融沉积成型件功能性。进行熔融沉积成型电子器件和熔融沉积成型嵌入式组件。通过熔融沉积成型机进行电子器件成型,促进了熔融沉积成型创建包含嵌入式和完整成型电子组件的复杂三维电路的进程。通过分析熔融沉积成型过程中错误源,确定工艺参数和机器运动链为主要误差来源,其中包括成型温度,层厚和填充密度引起的误差以及运动学误差。考虑了来自不同因素的误差,建立综合误差模型,分析每个误差的变化趋势。应用综合误差逆积分函数建立误差补偿模型,通过实验数据比较了未补偿模型和补偿后模型误差大小。对补偿结果进行分析得到,各项误差均有所下降,其中X轴最为明显,证明了误差补偿模型有效性。熔融沉积成型是一个复杂的过程,进行立体电路成型制造时,需采用不同的工艺参数进行成型制造。提出了一种模型组划分混合切片工艺流程,研究了两种耗材混合打印时不同材料的G代码之间的转换,并进行立体电路一体化成型,可实现高度灵活且针对不同应用定制的立体电路进行分层处理。分析工艺参数对成型件内纳米铜再分布的影响,在此基础上进行导电性为目标得到了最优成型工艺参数;提出了一种基于熔融沉积成型技术制备立体电路的新方法,将获得的最优工艺参数用作立体电路中导电部分的打印,在研究电路几何模型横截面形状和面积对电路导电性影响的基础上,利用复合丝材熔融沉积成型技术直接制造立体电路,实现零部件与电路一次成型制造。
陈宁[2]（2021）在《基于FDM的可制造性评价及设计优化研究》文中指出增材制造作为一种新型的制造技术,能够制造传统减材制造无法制造的复杂几何结构产品,但由于其表面成型质量精度还无法与传统的减材制造相提并论,因此还没有实现广泛应用。为了提高增材制造的表面成型质量,本文研究了针对表面成型质量的熔融沉积成型的可制造性评价及设计优化,而熔融沉积成型作为一种典型的增材制造技术,其可制造性的相关研究对其他增材制造技术的可制造性研究有很重要的借鉴意义。本课题通过不同成型表面的几何关系来计算表面成型质量的评价指标,建立FDM制件的可制造性综合评价方法,提出通过调整工艺参数和结构优化设计两个途径来提升FDM制件的表面成型质量,最后通过实例来验证理论的可行性。主要内容如下:（1）成型表面质量精度评价指标的研究。确定FDM表面成型质量的评价指标,根据不同成型表面的成型误差的形成机理,建立成型表面的几何结构模型,根据不同成型表面的几何关系推导各成型表面的评价指标计算公式,主要是圆形特征的圆度和成型支撑面的表面粗糙度,成型支撑面的表面粗糙度分为成型斜支撑面和成型平支撑面两类去分析计算。（2）可制造性综合评价方法的构建。基于制造资源的工艺参数范围,通过各评价指标的计算公式,确定制造设备的可制造空间;通过设计要求和可制造空间的综合对比,对评价可能出现的三种情况分别进行了说明。（3）工艺参数优化和结构优化设计的研究。根据各评价指标的计算原理和误差产生原理,分析工艺参数与各评价指标制件的关系;提出结构优化的具体措施,以在设计阶段就避免制造过程中可能出现的误差。（4）设计可制造性评价和工艺参数和结构优化实验。设计三组实验,分别对可制造评价中可能出现的三种情况进行说明验证,验证可制造性评价方法的可行性,以及工艺参数调整和结构优化的有效性。
张云龙[3]（2021）在《铜/钢复合结构增材制造界面调控及过渡材料研究》文中指出随着当前设备、工艺和材料的快速更新,对于工程机械部件的精度、性能和服役条件提出了较高的要求,单一材料已经无法满足工程需求。铜合金和合金钢复合结构因具备优异的低温韧性、耐腐蚀性和高强韧性,在船舶车辆、压力容器和武器装备等方面发挥着重要角色。然而,铜和钢之间线膨胀系数和导热系数相差较大,这也无形中增加了两者的连接难度。使用焊接方式制备铜/钢复合结构,焊接接头中热影响区粗化和宏/微观裂纹将会严重降低力学性能。电弧增材制造技术以成型精度高和灵活性强等特点被广泛使用于金属制造方面。因此,利用电弧增材制造技术制备铜/钢复合结构具有重大的现实意义。本文基于熔化极气体保护焊电弧增材制造设备对ER50-6低合金钢和HS211硅青铜双金属复合结构进行电弧增材制造。通过对两种材料的单道单层焊缝和单道多层焊缝的成形质量进行研究,揭示了焊接参数对焊缝宽度和焊缝余高的影响规律,明晰了焊缝成形的最佳工艺窗口。基于优化后的工艺参数,本文还重点研究了两组材料堆焊次序对铜/钢复合结构显微组织和力学性能的影响,得到的两组试样界面处均存在熔化未混合区,该区域主要由富铁相（α-Fe）和富铜相（ε-Cu）组成的双相组织。由于铜和钢熔点的差异,导致得到的HS211/ER50-6薄壁试件熔化未混合区最大,熔化未混合区中存在的渗透裂纹将会大幅降低试件的力学性能。因此,ER50-6/HS211薄壁试件的抗拉强度最高,约为207.5MPa,且该试件的冲击吸收能量也可以达到硅青铜基体的20%-25%左右。渗透裂纹容易导致铜/钢界面直接开裂,接下来重点研究了渗透裂纹的形成机制。这种现象主要与液态铜和低合金钢的晶界润湿性有关,如果熔池中温度高于1025℃（硅青铜熔点）时,液态铜就会对低合金钢的晶界进行润湿、渗透,最终形成渗透裂纹。基于上述研究,为了消除渗透裂纹且大幅提升铜/钢薄壁复合结构界面位置的力学性能,本文制备出了四组用于铜/钢梯度连接的过渡焊材（铜-镍焊丝、铁-镍焊丝、铜-铝焊丝和镍-铬焊丝）。当低合金钢与硅青铜之间添加过渡焊材后低合金钢侧均未出现熔化未混合区,这也在一定程度上降低了铜渗透倾向。其中,铜-镍、铁-镍和铜-铝过渡焊材与硅青铜的连接位置均达到良好的冶金结合。通过对试件的力学性能进行表征,四组拉伸试样均断裂在硅青铜基体,其中,添加Cu-Ni过渡焊丝后得到的试样抗拉强度最高,约为345.2MPa,相较于原始试样提升了 137.7MPa;添加Ni-Cr过渡焊丝后得到的试件界面冲击吸收能量最高,约为40J,相较于原始试样提高了 20J;Cu-Ni和Cu-Al试件的显微硬度也均呈现出连续梯度转变。综上所述,通过采用熔化极气体保护焊电弧增材制造技术并添加过渡材料可以快速、高效地成型出硅青铜与低合金钢的双金属复合结构。
林国强[4]（2021）在《聚醚砜及其连续玄武岩纤维增强复合材料3D打印实验研究》文中提出熔融沉积3D打印技术（FDM）可在短时间内快速直接成型所设计的原型零部件,其展现出的超高制造效率,在当今产品竞争愈演愈烈的工业制造背景下得到快速的发展与应用,但是FDM 3D打印技术对耗材有着较为苛刻的要求,打印耗材的局限性一直是限制该技术进一步发展与应用的最大阻碍,此外,随着FDM技术的不断发展,在更多机械工程领域中对高强度、耐高温、优异耐磨性的FDM打印功能零部件的需求日益迫切。本文以高性能特种工程塑料聚醚砜（PES）及其连续玄武岩纤维增强复合材料在FDM 3D打印技术上的应用为研究主线,通过对PES 3D打印丝材制备及其性能测试、选取最佳打印温度、优化工艺参数、玄武岩纤维增强复合材料3D打印方法及性能测试等方面研究,成功实现了PES及其连续玄武岩纤维增强复合材料的熔融沉积成型。通过本文研究,一方面弥补了PES在FDM 3D打印技术领域的空白,拓宽了FDM 3D打印耗材的选择,突破了PES传统制造工艺方法的限制,另一方面实现了综合性能优异的连续玄武岩纤维增强PES复合材料3D打印成型,这对满足在更多机械工程领域应用中对高强度、耐磨损、耐高温等性能的复杂零部件需求,以及FDM技术的发展与应用具有重要的研究意义。本文主要的研究工作内容如下:1.研究分析了PES材料应用于FDM 3D打印技术的可行性,对PES 3D打印丝材进行制备和打印装置进行搭建。采用X射线衍射（XRD）测试和差示扫描量热法（DSC）测试PES颗粒原料的热性能;通过双螺杆挤出机成功制备PES 3D打印丝材,并对其直径尺寸精度、拉伸强度、吸水率进行检验测试,确定所制备丝材能够满足FDM 3D打印的需求,并确定其打印前干燥参数,以确保打印制件的成型质量;对所搭建的PES 3D打印装置打印精度进行检验测试,确定该装置能够满足PES 3D打印的需求。2.确定PES最佳打印温度和主要打印工艺参数对打印件拉伸强度和弯曲强度的影响主次关系和最优组合。利用单因素实验法,研究不同打印温度对PES打印样件拉伸强度的影响,分析了FDM填充丝束间粘结机理,通过对拉伸断面微观结构进行观察,分析不同打印温度下PES样件内部丝束之间粘结融合情况,最终确定PES最佳打印温度;应用正交实验方法研究分析了主要打印参数对PES3D打印样件机械强度的影响,并应用极差分析法得到各打印参数对PES打印样件拉伸强度和弯曲强度影响的主次顺序和最优组合。3.成功实现连续玄武岩纤维增强PES复合材料3D打印成型,有效提高3D打印件拉伸强度、弯曲强度、耐摩擦磨损性能。对玄武岩纤维增强PES复合材料3D打印装置进行搭建,并成功对所设计的零部件打印成型;研究分析玄武岩纤维增强PES复合材料FDM样件力学性能以及摩擦磨损性能;对纤维增强机理和纤维与树脂界面粘结机理及影响因素进行分析,并通过硅烷偶联剂处理和超声增强的方法进一步提高连续玄武岩纤维增强PES复合材料3D打印样件的拉伸强度。
张坤[5]（2021）在《基于SLS和PIP的SiCp/SiC陶瓷基复合材料成型机理及其性能研究》文中研究说明随着航空航天事业的发展,防热材料成为高超声速飞行器飞行安全成败的关键,迫切需要能够满足高温工作环境的先进材料。碳化硅（Silicon Carbide,SiC）陶瓷基复合材料凭借其优良的性能,成为高超声速飞行器高温结构部件的首选材料之一。然而,SiC陶瓷存在硬度高、脆性大、烧结难等问题。本文针对SiC陶瓷材料传统制备方法存在的加工周期长、成本高、难以成型复杂结构的问题,提出将选择性激光烧结（Selective Laser Sintering,SLS）与陶瓷前驱体浸渍裂解（Precursor Impregnation and Pyrolysis,PIP）相结合制备SiCP/SiC陶瓷基复合材料的新方法。开展了SiCP/SiC陶瓷基复合材料试样的成型效果、精度和致密化程度及性能的研究。研究不同平均粒径粉体对于SLS成型SiC陶瓷初坯质量的影响,运用正交设计试验分析方法优化SLS工艺参数。结果表明:随粉体平均粒径逐渐变大,SiC陶瓷初坯的孔隙率逐渐降低,密度逐渐升高,弯曲强度逐渐变大。采用高温脱脂和PIP工艺对SLS成型SiC陶瓷初坯进行致密化后处理,研究脱脂和PIP工艺对于成型试件孔隙率、密度、尺寸精度和微观形貌的影响,在此基础上开展了SLS成型过程中打印方向和树脂含量对成型件性能影响的研究。结果表明:经8个周期PIP工艺致密化后,试件的增重率小于1%,开孔率为5.05%,总孔隙率为24.32%,密度达到了2.45 g/cm3。采用沿横向和纵向两种打印方向制备SiC陶瓷初坯,PIP致密化后,沿纵向打印试样的强度比横向高12.05%。随树脂含量的增加,试件的孔隙率呈现先升高后降低的趋势,密度趋势正相反,5%树脂含量成型试件的性能最优。通过优化后SLS与PIP相结合方法制备出SiCP/SiC陶瓷基复合材料,研究了氧化对于SiCP/SiC陶瓷基复合材料性能的影响,对氧化机理进行表征与分析。结果表明:随着氧化温度的升高,试件的质量损失先升高后降低,弯曲强度逐渐增大。当氧化温度为1600℃时,材料的弯曲强度为85.90 MPa,为室温弯曲强度的57%。采用SLS与PIP相结合方法设计制备了SiCP/SiC陶瓷基点阵复合材料夹层结构,试验研究了细观构型与环境温度对其力学性能的影响。结果表明:SiCP/SiC陶瓷基点阵复合材料夹层结构的压缩强度和弹性模量随芯子杆倾斜角的增加而增加,随温度的升高而降低。当温度从1400℃升高到1800℃时,试件的抗压强度和模量分别下降34.30%和44.82%。在1800℃环境下SiCP/SiC陶瓷基点阵复合材料压缩曲线表现出明显的非线性。采用SLS与PIP相结合的方法制备了短切碳纤维增强SiCP/SiC陶瓷基复合材料,研究碳纤维含量和尺寸对所制备SiCP/SiC陶瓷基复合材料微观结构与力学性能的影响。研究发现:随着碳纤维含量的增加,试样的弯曲强度呈现逐渐降低趋势,断裂韧性呈现先升高后降低趋势。相同碳纤维含量下,添加尺寸较长碳纤维的SiCP/SiC陶瓷基复合材料性能更优。与未添加碳纤维的SiCP/SiC陶瓷基复合材料相比,添加200目和300目8%含量的碳纤维可分别将SiCP/SiC陶瓷基复合材料断裂韧性提高33.33%和20.39%。
袁志明[6]（2021）在《选区激光烧结用环保型复合蜡粉制备及应用技术研究》文中认为传统的熔模铸造,也称失蜡铸造,在蜡模制造过程中,模具成本较高且交货期较长,难以生产形状复杂的蜡模。基于选区激光烧结（SLS）的快速熔模铸造（RIC）技术,因其无需模具即可快速生产“蜡模”,得以在生产中广泛应用。上世纪90年代以来聚苯乙烯（PS）作为SLS制备蜡模常用低成本材料大量使用。但PS在脱模时会对环境造成污染,并且其灰分难以清除往往造成铸件质量下降。本论文通过基料的选择和针对SLS工艺的配方优化,制备了适用于RIC工艺的环保型复合蜡粉;在此基础上针对其SLS工艺优化、烧结件后处理工艺及熔模铸造工艺适应性等应用技术进行了研究,得出以下结论:（1）论文选择EVA3蜡粉作为基体材料,炭黑、十二烷基苯磺酸钠及白炭黑为助剂,研究了白炭黑和十二烷基苯磺酸钠对EVA3蜡粉流动性的影响,并利用机械混合法制备复合蜡粉,利用正交实验确定了复合蜡粉的最优配比:炭黑的掺量0.15wt%,白炭黑的掺量0.9wt%,十二烷基苯磺酸钠的掺量3wt%。差热分析结果表明填料的加入并没有影响蜡粉的熔程;热重分析结果表明复合蜡粉的热稳定性要优于基体材料,热重-质谱结果表明复合蜡粉可作为环保材料用于RIC工艺。论文分别测试了复合蜡粉和EVA3蜡粉基料对波长为10.6μm的二氧化碳激光的反射率,结果表明:通过填加碳黑作为光吸收剂,复合蜡粉对二氧化碳激光的反射率降低了1%。（2）论文研究了SLS工艺参数对复合蜡粉烧结件质量的影响。合适的预热温度可以降低烧结件的收缩,减少烧结件的热影响区,有利于烧结件的清粉;在一定的范围内,激光功率越高,粉末接收的能量就越高,粉末的熔化程度就越大,同时成型件收缩也就会增大;扫描速度与激光功率对烧结件熔化凝固的影响规律基本相反;铺粉厚度越小,烧结件的精度就越高,根据复合蜡粉的粒度,最小铺粉厚度为0.1mm。利用正交实验法,以高度方向上的精度和烧结件密度为指标,确定了复合蜡粉的最佳SLS工艺:激光功率为8W、扫描速度为2000mm/s、铺粉厚度为0.15mm、预热温度为50℃。优化工艺下烧结件的拉伸性能约为2.2MPa,经浸蜡后处理后提升至约3.0MPa。（3）论文对复合蜡粉SLS成型件进行了熔模铸造工艺适应性实验,结果表明:复合蜡粉制备的熔模对涂料有良好的涂挂性,其脱模性能良好,能够通过蒸汽脱蜡工艺进行脱模且型壳没有发生胀裂,无灰分。该材料适用于RIC工艺,整个过程不产生毒害性气体。（4）论文针对壁厚小于1mm的超薄零件对蜡模强度的更高要求,进行了碳纤维/复合蜡粉改性研究。研究了碳纤维对复合蜡粉的熔体粘度及烧结件性能的影响。结果表明:随着碳纤维的加入,复合蜡粉熔体的粘度增大,且与碳纤维的含量呈正相关。并且烧结材料的熔体粘度越大越不利于烧结成型,当碳纤维的掺量为5wt%时,碳纤维改性的复合蜡粉可以顺利烧结成型,烧结件拉伸强度为3.3Mpa,比没有进行后处理的SLS复合蜡粉烧结件的拉伸强度提升了约50%。SEM表明碳纤维均匀分布在烧结件中,碳纤维增强复合蜡粉烧结件的机理为碳纤维的脱粘与拔出。
杨泽[7]（2021）在《摆线齿轮磨削机床结构有限元分析及优化设计研究》文中认为随着近年来国防、工业机器人产业以及航空航天技术的快速发展,推动了精密机床向着高速、高效、高精度方向迈进。工业机器人领域是确保下阶段智能化快速发展的核心领域,其中摆线轮是工业机器人组成部件摆线针轮减速器中的关键零件。现阶段我国通常采用齿轮专用加工磨床中的摆线齿轮磨削机床,作为摆线轮的加工设备,但是加工效率及精度与国外仍有较大差距,其原因之一在于机床结构刚度和抗振性能的不足,同时在优化摆线齿轮磨削机床的刚度、抗振性、稳定性时,如何实现零部件的轻量化和结构的最佳布局是当前所面临的一项技术难题。因此本课题针对摆线齿轮磨削机床结构的刚度、抗振性以及质量进行优化,首先设计出整机结构,同时基于结构动力学、变密度拓扑优化、仿生学、静力学分析理论以及灵敏度分析理论,开展了以下研究:分析了摆线齿轮磨削机床的加工原理,对比了展成法与成形法的优劣之处;结合实际工况计算了摆线齿轮磨削机床加工时所产生的磨削力,完成了整机的有限元模型建立,采用有限元软件中的拓扑优化模块求解出最优结构框架。通过分析王莲所属睡莲科植物所展现的良好力学特性,采用模糊数学中的模糊相似理论来验证王莲与机床立柱之间的相似性,证明了选择王莲为机床立柱仿生原型生物的科学性,从而设计出包含主筋脉、次级筋脉、三级筋脉的仿生型筋板布局,重构出仿生型立柱的三维模型。经过多目标遗传算法对整机各部件结构进行优化,筛选出动静态性能都较为优秀的结构尺寸,并且经过有限元分析对比,在相同边界条件下,优化后的各零件动静态性能均有不同程度的提升,并且结构质量均有不同程度的降低。通过模态力锤敲击实验验证了优化后结构的固有频率获得了提升,同时有限元仿真结果与模态力锤敲击实验结果的发展趋势相吻合,证实了摆线齿轮磨削机床优化后结构的刚度与抗振性得到提升。
李宗玉[8]（2021）在《316不锈钢低功率脉冲激光诱导电弧增材制造组织及机理研究》文中提出316不锈钢因其良好的耐蚀性能和优异的高温力学性能在航空航天、压力管道、汽车、轮船及军工等领域得到广泛应用。316不锈钢传统的加工方式容易造成材料浪费且工序繁杂。316不锈钢增材制造与传统的减材制造工艺相比,大大缩短了工时、且最大限度地节省了原材料。但因316不锈钢热导率低、流动性强,使316不锈钢增材制造构件成形难度增加。低功率脉冲激光诱导电弧是一种以电弧为主要能量的新型热源,低功率激光作为辅助热源对电弧起到诱导和增强的效果,可以稳定增材过程,提高成形质量和成型效率,具有很强的前瞻性和实用性。以TIG电弧和低功率脉冲激光诱导电弧作为热源分别增材出1到8层单道墙体。宏观形貌显示加入激光后,墙体宽度减小,墙体宽度增加。微观组织结果显示,脉冲激光的加入并没有生成新相,也不会改变墙体凝固模式,但是脉冲激光的增强搅拌作用会提高组织的均匀性,使得晶界数得到增加。脉冲激光的加入使得热输入增大,会加快奥氏体向铁素体转变的过程,提高重结晶率。显微硬度测试显示低功率脉冲激光的加入会均匀组织,从而提高显微硬度。采用低功率脉冲激光诱导电弧耦合热源分别制造1到8层单道墙体,对每个墙体底层、中间稳定层、顶层部位进行微观组织检测。底层组织由胞状晶和胞状树枝晶组成,凝固模式为A模式。在后层热处理作用下,底层晶粒平均增长5μm。墙体中间层组织均由树枝晶构成,一次枝晶间距约为16μm,凝固模式为FA模式。各墙体顶层组织由等轴枝晶构成,凝固模式仍为FA模式。低功率脉冲激光诱导电弧8层增材墙体的显微硬度值整体呈现先减小后缓升的趋势,硬度值在187HV-233HV之间浮动,δ铁素体析出在晶界或晶内可起到强化组织的作用。最后,采用低功率脉冲激光诱导电弧沉积单道墙体,对墙体不同凝固条件下的拉伸性能以及不同取样方向的拉伸性能进行探索。研究表明,凝固条件为FA模式的墙体顶部的抗拉强度最大,为583.3Mpa,伸长率为42%。凝固条件为FA模式的墙体中部抗拉强度稍小,为566.7Mpa,伸长率可达45%。墙体底部抗拉强度较高,为578.3Mpa,但伸长率较差,为38%。不同方向拉伸试样力学性能呈现各向异性,斜45°试样伸长率可达60%,但抗拉强度较低,为516.7Mpa。垂直拉伸试样抗拉强度为528.3Mpa,伸长率为43%。
郎晨智[9]（2021）在《基于增材制造技术的离心泵体数字化制造工艺研究》文中研究说明选择性激光烧结技术作为一种典型的增材制造手段,具有材料利用率高、工艺流程短、造型随意等特点,将该技术和传统砂型铸造结合有助于突破传统铸造局限,推进其向数字化、智能化、绿色铸造的方向发展。本文以某型号的泵体零件为例,探讨了选择性激光烧结技术在复杂薄壁零件快速制造方面的应用。研究主要包括以下几个方面:（1）分析零件结构,设计泵体铸造工艺,并利用有限元软件ProCAST对设计的方案进行模拟分析,验证方案合理性。（2）分析传统翻模铸造工艺的局限性,结合增材制造技术高柔性和造型任意的特点,进行泵体砂型结构优化:通过轮廓切除、砂型镂空、支撑设计等手段实现了砂型轻量化,材料节约率达到76.2%;通过砂型一体化设计,避免分块翻制后因拼接带来的各类铸造缺陷;通过随型气道设计,保证排气通畅。（3）分析覆膜粉体材料烧结机理,研究激光功率、扫描速度、砂面温度对烧结线条的影响,激光功率越大,扫描速度越小、砂面温度越高,烧结线条的宽度和深度就越大,且激光功率对线条烧结的影响更加显着。通过研究激光功率、扫描速度、填充间隙、打印层厚对烧结试样性能的影响,发现功率越高,速度越慢,间隙越小,层厚越薄,试样的烧结越严重,其抗拉强度经历先增加后降低的过程,表明能量输入过高会导致树脂碳化,破坏连接效果,砂型次级烧结随着烧结能量密度的增加而逐渐加重。（4）分析砂型后处理固化机理,研究保温时间和温度对砂型最终力学性能的影响,通过观察不同气体氛围下对试样抗拉强度的影响,发现适量的水汽和甲醛有助于促进树脂进一步反应,提高砂型力学性能。提出使用有机溶剂淋喷的方式进行后处理工艺改进,结果发现使用酒精和异丙醇可以提高树脂的流动性,结果在砂砾之间形成更大规模的树脂颈,砂型抗拉强度得到明显提升。（5）分析两类无机粘结剂的作用机理,通过填料、固化剂、改性剂、膨胀剂等方面对粘结剂进行改性,使用改性粘结剂能实现破碎砂型修复。（6）参考以上优化后工艺进行砂型制造、后处理强化及修复,通过三维对比检查砂型尺寸合格,最后经过浇注,获得表面质量良好、尺寸合格的泵体零件,验证了技术路线的可行性。
覃琴[10]（2021）在《大尺度重复扫描投影光固化成型技术研究》文中指出现代工业制造中,大型复杂零部件结构成型的应用越来越普遍,且对零件的成型精度、力学性能以及成型效率提出了更高的需求,因此研究高精度、高质量大型复杂零部件结构成型成为了现代制造技术的重要课题之一。增材制造（Additive Manufacturing,AM）技术不仅在模具设计、生物医疗、航空航天、汽车等领域广泛应用,而且也为大型复杂零部件等结构的制造提供了良好的解决方案。作为增材制造技术的代表,光固化成型技术的发展较为成熟,并具有较高的成型效率和成型精度,然而在大尺度零部件光固化成型过程中,其成型效率、成型精度以及零件的力学性能受到制约。在确保大尺度光固化成型的基础上,进一步研究如何提高零件的成型精度和力学性能成为了现有技术的焦点。本文以大尺度扫描投影光固化成型（scanning projection based Stereolithography,SPSL）为对象,基于振镜式扫描投影光固化成型方法,研究了重复扫描投影光固化成型工艺（Repeat scanning projection based Stereolithography,RSPSL）,以及相关的面投影畸变矫正、投影区域的动态分割、分区边界拼接均化算法和基于邻近像素点灰度的曝光能量补偿算法等关键技术,以提高大尺度投影光固化的成型效率与成型质量。论文的主要研究内容及成果如下:（1）提出了一种大尺度重复扫描投影光固化成型工艺,提高现有大尺度投影光固化成型零件的成型精度和力学性能。首先分析大尺度扫描投影光固化成型技术的特点,并对离散光固化累积成型进行了理论建模和实验分析,验证了在一定时间内,光敏树脂材料中某处的光固化效果与该处所吸收的能量正相关,而与曝光的时间连续性无关,当某区域能量累积相同时则该区域的固化深度相同。在此基础上,提出了大尺度重复扫描投影光固化工艺,通过将零件成型区域分割成多个成型子区域进行投影,将每个成型子区域的单层成型时间等比例分割成多个曝光时间段,并通过快速移动投影区域以进行分区快速交叉曝光,使各个子区域在成型过程中交替曝光实现同步固化,进而使得零件分割区域边界处的固化结合更为紧密,以此提高成型零件的精度和力学性能。为进一步提高该工艺的成型效率和成型精度,通过使用数字扫描振镜对光固化图案的投影进行偏转,利用其偏转精度高和速度快的特性解决该工艺下扫描路径增长问题,使得在重复扫描工艺中的成型效率进一步改善,在提高成型精度和成型质量的前提下,其成型效率与动态扫描投影光固化成型系统相当。此外,详细分析重复扫描投影光固化成型工艺的流程,并对系统中所使用的关键技术和关键器件进行了讨论,进一步提出了系统的实现方案,论证了系统实现的可行性。（2）研究了重复扫描投影光固化工艺下的分区边界拼接均化算法与基于邻近像素点灰度的曝光能量补偿算法。首先,在对大尺度光固化成型过程中拼接误差产生机理分析的基础上,提出了一种分割区域边界均化算法,以减少大尺寸投影光固化下分割区域拼接处由于曝光不平衡、材料收缩以及应力集中等原因所导致的误差,通过在固化过程中动态改变分割区域位置,使得每一次曝光过程中的分区边界处位置动态改变,进而分区边界处曝光不平衡、应力集中等现象不会逐次累积,从而提高了零件的整体成型质量。进一步,针对边界处能量扩散不均匀造成的边界轮廓成型精度差的问题,提出了一种基于邻近像素点的光固化曝光能量灰度补偿算法,以进一步提高零件的成型精度。该方法通过分析计算,得出临近点曝光状态对参考点的能量密度影响,调整参考点灰度值对该点进行能量密度补偿。最后,通过实验验证了采用重复扫描投影光固化成型工艺后,不仅提高了成型零件的成型精度,而且有效提升了零件的力学性能。（3）提出了大尺度重复扫描投影光固化工艺下的面投影偏转畸变矫正算法,以解决光固化投影在振镜偏转与透镜折射过程中所产生的位置畸变和投影形变。首先分析和总结了光固化投影位置在振镜偏转中误差的产生原因,对投影中心经过振镜和透镜后的路径偏转畸变进行分析,根据其位置误差畸变所形成的轨迹均为二次曲线,设计了点偏转的畸变矫正算法。简化算式以提高计算效率,首先引入矫正系数对（a,b）拟合二次曲线,然后对投影平面网格化并标定系数对,再针对指定点通过双线性插值计算出该点的矫正系数对以提高精度,再将系数对代入算式对该点投影位置进行矫正。进一步,对面投影偏转过程中产生的形变进行分析,提出了面投影的偏转形变矫正算法,通过对投影面特征点进行标定,再对投影面内像素点逐点矫正,并简化计算,使得投影图案能够根据投影动态位置实时计算矫正。（4）针对大尺度重复扫描投影光固化成型工艺要求,完成了光固化控制器的设计。首先对控制器的功能及需求进行了分析,设计了控制器的总体控制方案,然后针对每一个关键模块进行了详细设计。实现了数字扫描振镜投影偏转的运动规划,使光固化投影在运动过程中按S形曲线速度运行且无抖动。在控制器中实现了对数字振镜偏转位置畸变的实时补偿,并将补偿后的位置数据按100k Hz的刷新率通过XY2-100协议送入振镜中以实现光路的偏转。此外,实现了对光固化背光光源能量的动态控制以进行测试并改善系统成型效果。最终形成了基于ARM+FPGA双核的光固化控制器。
二、快速成型制造中的零件分层方向优化新技术（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、快速成型制造中的零件分层方向优化新技术（论文提纲范文）
（1）基于立体电路熔融沉积成型的前处理分层及实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 熔融沉积成型技术 |
| 1.2.1 熔融沉积成型技术概述 |
| 1.2.2 熔融沉积成型技术前处理分层概述 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 熔融沉积成型技术成型质量研究现状 |
| 1.3.2 熔融沉积成型技术成型立体电路研究现状 |
| 1.4 熔融沉积成型研究存在的问题 |
| 1.5 本文主要研究内容及章节安排 |
| 2 熔融沉积成型件导电性研究与电子器件制造 |
| 2.1 熔融沉积成型立体电路原理 |
| 2.2 实验材料与仪器 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 实验仪器设备 |
| 2.3 熔融沉积成型件导电性研究与电子器件制造 |
| 2.3.1 熔融沉积成型件导电性研究 |
| 2.3.2 熔融沉积成型电阻器 |
| 2.3.3 熔融沉积成型电感器 |
| 2.3.4 熔融沉积成型电容器 |
| 2.3.5 熔融沉积成型嵌入式组件 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 熔融沉积成型综合误差模型建立与补偿方法实验研究 |
| 3.1 熔融沉积成型误差来源分析 |
| 3.1.1 工艺参数对熔融成型件尺寸误差的影响 |
| 3.1.2 机器运动链对熔融成型件尺寸误差的影响 |
| 3.1.3 材料特性对熔融成型件尺寸误差的影响 |
| 3.2 熔融沉积成型工件误差模型建立 |
| 3.3 熔融沉积成型工件设计与工艺参数设置 |
| 3.4 实验结果分析对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 熔融沉积成型立体电路模型组划分混合切片与实验研究 |
| 4.1 熔融沉积成型前处理分层工作流程 |
| 4.1.1 熔融沉积成型前处理分层切片 |
| 4.1.2 前处理分层切片流程 |
| 4.2 熔融沉积成型立体电路模型组划分混合切片处理研究 |
| 4.2.1 模型组划分混合切片方法 |
| 4.2.2 混合切片算法 |
| 4.2.3 成型过程 |
| 4.3 模型组划分混合切片实验验证 |
| 4.3.1 实验设备及参数 |
| 4.3.2 模型组划分混合切片过程研究 |
| 4.3.3 模型组划分混合切片结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于熔融沉积成型立体电路实验研究 |
| 5.1 工艺参数对熔融沉积成型功能件导电性的影响 |
| 5.1.1 影响熔融成型功能件导电性工艺参数分析 |
| 5.1.2 实验方案及实验结果 |
| 5.2 基于熔融沉积成型技术的立体电路成型实验 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
（2）基于FDM的可制造性评价及设计优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 相关概念简介 |
| 1.2.1 可制造性评价技术简介 |
| 1.2.2 DFM与 DFAM简介 |
| 1.2.3 欧式空间法简介 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 可制造性评价技术的研究现状 |
| 1.3.2 DFAM的研究现状 |
| 1.3.3 熔融沉积成型技术的成型精度研究现状 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 2 可制造性评价指标 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 评价指标的选择 |
| 2.3 已有的评价指标的研究 |
| 2.4 成型圆弧面的圆度 |
| 2.5 成型支撑面的误差分析 |
| 2.5.1 成型斜支撑面的误差分析 |
| 2.5.2 成型平支撑面的误差分析 |
| 2.6 成型支撑面的表面粗糙度 |
| 2.6.1 成型斜支撑面的表面粗糙度 |
| 2.6.2 成型平支撑面的表面粗糙度 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 可制造性评价方法的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 FDM设备的可制造性空间 |
| 3.2.1 FDM设备工艺参数范围的获取 |
| 3.2.2 FDM设备的可制造性评价指标的取值范围 |
| 3.2.3 欧式空间法确定设备的可制造性空间 |
| 3.3 FDM制件的可制造性评估 |
| 3.3.1 成型方向选择和成型表面分类 |
| 3.3.2 制件可制造性综合评估 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 可制造性的优化方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 工艺参数与可制造性的关系 |
| 4.2.1 成型水平顶面 |
| 4.2.2 成型斜面 |
| 4.2.3 成型垂直面 |
| 4.2.4 成型底面 |
| 4.2.5 成型斜支撑面 |
| 4.2.6 成型平支撑面 |
| 4.2.7 翘曲变形量 |
| 4.2.8 圆度 |
| 4.3 结构设计优化 |
| 4.3.1 成型角度的调整 |
| 4.3.2 减小翘曲变形的方法 |
| 4.3.3 设计自支撑结构 |
| 4.3.4 曲面特征中心回转轴与成型平台垂直 |
| 4.3.5 曲面特征中心回转轴设计在同一方向 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 实验验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验设备 |
| 5.2.1 FDM设备 |
| 5.2.2 表面粗糙度测量仪 |
| 5.3 实验案例1 |
| 5.3.1 实验目的 |
| 5.3.2 实验模型 |
| 5.3.3 设计要求 |
| 5.3.4 实验设备默认参数的可制造空间范围 |
| 5.3.5 可制造性综合评价 |
| 5.3.6 实验验证 |
| 5.4 实验案例2 |
| 5.4.1 实验目的 |
| 5.4.2 实验模型 |
| 5.4.3 设计要求 |
| 5.4.4 实验设备的可制造范围 |
| 5.4.5 成型方向选择和成型表面分类 |
| 5.4.6 可制造性综合评价 |
| 5.4.7 实验验证 |
| 5.5 实验案例3 |
| 5.5.1 实验目的 |
| 5.5.2 实验模型 |
| 5.5.3 设计要求 |
| 5.5.4 实验设备的可制造范围 |
| 5.5.5 成型方向的选择与可制造性综合评估 |
| 5.5.6 结构设计优化 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间主要研究成果 |
（3）铜/钢复合结构增材制造界面调控及过渡材料研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 铜/钢异质材料焊接性分析 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 增材制造技术研究现状 |
| 1.3.2 电弧增材制造研究现状 |
| 1.3.3 铜/钢复合结构增材研究现状 |
| 1.4 目前存在的主要问题 |
| 1.5 研究内容及技术路线 |
| 2 试验材料及方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.1.1 基板和堆积材料 |
| 2.1.2 过渡材料设计 |
| 2.1.3 试验设备及方法 |
| 2.2 试验方案 |
| 2.2.1 单道单层成形试验 |
| 2.2.2 单道多层成形试验 |
| 2.2.3 薄壁墙体成型试验 |
| 2.3 组织性能测试及分析方法 |
| 2.3.1 显微组织分析 |
| 2.3.2 拉伸性能测试 |
| 2.3.3 冲击性能测试 |
| 2.3.4 显微硬度测试 |
| 3 熔化极气体保护焊电弧增材制造工艺研究 |
| 3.1 单道单层形貌特性研究 |
| 3.1.1 单道单层正交试验方案 |
| 3.1.2 工艺参数对低合金钢成形形貌的影响 |
| 3.1.3 工艺参数对硅青铜成形形貌的影响 |
| 3.2 单道多层形貌特性研究 |
| 3.2.1 堆积方式对单道多层成形形貌的影响 |
| 3.2.2 单道多层薄壁墙体的成型研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 硅青铜/低合金钢薄壁试样成型特性分析 |
| 4.1 铜/钢薄壁试样的成型特征 |
| 4.2 铜/钢薄壁试样的显微组织分析 |
| 4.2.1 低合金钢/硅青铜薄壁试样的显微组织分析 |
| 4.2.2 硅青铜/低合金钢薄壁试样的显微组织分析 |
| 4.3 铜/钢薄壁试样的力学性能表征 |
| 4.3.1 薄壁试样的拉伸性能表征 |
| 4.3.2 薄壁试样的冲击性能表征 |
| 4.3.3 薄壁试样的显微硬度表征 |
| 4.4 铜/钢薄壁试样界面渗铜机制研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 过渡材料对铜/钢界面调控机制研究 |
| 5.1 过渡材料对铜/钢试样显微组织的影响 |
| 5.1.1 薄壁试样的宏观形貌分析 |
| 5.1.2 薄壁试样的显微组织分析 |
| 5.1.3 结合界面的元素扩散情况 |
| 5.2 过渡材料对铜/钢试样力学性能的影响 |
| 5.2.1 薄壁试样的拉伸性能表征 |
| 5.2.2 薄壁试样的冲击性能表征 |
| 5.2.3 薄壁试样的显微硬度表征 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间主要研究成果 |
（4）聚醚砜及其连续玄武岩纤维增强复合材料3D打印实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 3D打印技术研究现状 |
| 1.2.1 3D打印技术分类 |
| 1.2.2 3D打印技术在高分子聚合物中的研究现状 |
| 1.2.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2.2 国外研究现状 |
| 1.2.3 3D打印技术在复合材料中的研究现状 |
| 1.2.3.1 国内研究现状 |
| 1.2.3.2 国外研究现状 |
| 1.3 FDM3D打印技术对材料性能要求 |
| 1.4 聚醚砜材料简介 |
| 1.4.1 聚醚砜性能 |
| 1.4.2 聚醚砜应用 |
| 1.5 课题来源及研究内容 |
| 1.5.1 课题来源 |
| 1.5.2 研究内容与意义 |
| 第2章 聚醚砜3D打印丝材制备及打印装置搭建 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 PES颗粒原料热性能测试 |
| 2.3.1 实验材料 |
| 2.3.2 实验方案 |
| 2.3.3 实验结果及分析 |
| 2.4 PES 3D打印丝材制备 |
| 2.4.1 PES 3D打印丝材制备流程 |
| 2.4.2 PES 3D打印丝材制备工艺 |
| 2.5 PES丝材成型质量性能测试 |
| 2.5.1 PES丝材尺寸精度检测 |
| 2.5.1.1 尺寸精度测试方案 |
| 2.5.1.2 实验结果及分析 |
| 2.5.2 PES丝材拉伸强度测试 |
| 2.5.2.1 拉伸强度测试方案 |
| 2.5.2.2 实验结果及分析 |
| 2.5.3 PES丝材吸水性测试 |
| 2.5.3.1 吸水性测试方案 |
| 2.5.3.2 实验结果及分析 |
| 2.6 PES 3D打印装置搭建 |
| 2.6.1 PES 3D打印系统组成 |
| 2.6.2 PES 3D打印系统成型精度测试 |
| 2.6.2.1 实验方案 |
| 2.6.2.2 实验结果及分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 聚醚砜3D打印工艺参数优化研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料与仪器 |
| 3.3 打印温度对PES样件拉伸强度的影响 |
| 3.3.1 FDM丝束粘结机理分析 |
| 3.3.2 实验方案 |
| 3.3.3 实验结果分析 |
| 3.4 PES 3D打印制件力学性能工艺参数优化 |
| 3.4.1 正交试验设计方法 |
| 3.4.2 工艺参数选择与分析 |
| 3.4.3 基于正交试验设计的工艺参数优化 |
| 3.4.3.1 正交试验方案设计 |
| 3.4.3.2 正交试验结果分析 |
| 3.5 PES 3D打印工艺参数应用 |
| 3.5.1 实验方案 |
| 3.5.2 成型制件 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 连续玄武岩纤维增强聚醚砜复合材料3D打印研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料与仪器 |
| 4.3 连续玄武岩纤维3D打印原理及装置搭建 |
| 4.4 3D打印玄武岩纤维增强PES复合材料力学性能研究 |
| 4.4.1 实验方案 |
| 4.4.2 实验结果分析 |
| 4.4.2.1 拉伸性能 |
| 4.4.2.2 弯曲性能 |
| 4.5 纤维增强复合材料强度影响因素分析 |
| 4.5.1 纤维增强机理分析 |
| 4.5.2 纤维与树脂界面粘结机理及影响因素分析 |
| 4.6 偶联剂改性玄武岩纤维增强PES复合材料3D打印研究 |
| 4.6.1 硅烷偶联剂与玄武岩纤维作用机理分析 |
| 4.6.2 实验方案 |
| 4.6.3 实验结果分析 |
| 4.7 超声增强玄武岩纤维PES复合材料研究 |
| 4.7.1 实验方案 |
| 4.7.2 实验结果分析 |
| 4.8 3D打印玄武岩纤维增强PES复合材料摩擦磨损性能研究 |
| 4.8.1 实验方案 |
| 4.8.2 实验结果分析 |
| 4.9 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 研究生期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（5）基于SLS和PIP的SiCp/SiC陶瓷基复合材料成型机理及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究目的和意义 |
| 1.2 SiC陶瓷材料研究现状 |
| 1.3 SLS成型陶瓷材料研究现状 |
| 1.4 PIP工艺制备SiC陶瓷基复合材料研究现状 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第2章 试验材料与研究方法 |
| 2.1 试验用原材料 |
| 2.2 试验设备 |
| 2.3 制备工艺技术路线 |
| 2.4 物相与微观组织表征方法 |
| 2.5 物理与力学性能测试方法 |
| 第3章 SiC陶瓷初坯的SLS成型工艺优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 复合粉体的制备 |
| 3.2.1 SiC粉体的选择 |
| 3.2.2 粘结剂的选择 |
| 3.2.3 SiC/E-12复合粉体的制备 |
| 3.3 SiC陶瓷初坯的SLS成型工艺 |
| 3.3.1 SiC陶瓷初坯的SLS成型原理 |
| 3.3.2 SiC陶瓷初坯的SLS成型工艺参数 |
| 3.4 SiC陶瓷初坯的SLS成型工艺优化 |
| 3.4.1 粉体粒径对SiC陶瓷初坯成型工艺的影响与优化 |
| 3.4.2 工艺参数对SiC陶瓷初坯成型工艺的影响与优化 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 SLS成型SiC陶瓷初坯的后处理与致密化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 脱脂工艺对SLS成型SiC陶瓷初坯性能的影响 |
| 4.2.1 脱脂工艺原理与工艺过程 |
| 4.2.2 脱脂工艺对SiC陶瓷初坯尺寸精度的影响 |
| 4.2.3 脱脂后SiC试件的孔隙率、密度和微观形貌 |
| 4.3 SiC_P/SiC陶瓷基复合材料的致密化 |
| 4.3.1 PIP工艺流程与原理 |
| 4.3.2 致密化SiC_P/SiC陶瓷基复合材料的表征 |
| 4.4 打印方向对SiC_p/SiC陶瓷基复合材料性能的影响 |
| 4.4.1 打印方向设计 |
| 4.4.2 打印方向对SiC_p/SiC陶瓷基复合材料性能的影响 |
| 4.5 树脂含量对SiC_p/SiC陶瓷基复合材料性能的影响 |
| 4.5.1 树脂含量对材料成型性的影响 |
| 4.5.2 树脂含量对材料尺寸精度的影响 |
| 4.5.3 树脂含量对材料孔隙率和密度的影响 |
| 4.5.4 树脂含量对材料强度的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 SiC_p/SiC陶瓷基复合材料的高温性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 SiC_p/SiC陶瓷基复合材料的氧化机理与力学性能 |
| 5.2.1 SiC_p/SiC陶瓷基复合材料的高温氧化机理 |
| 5.2.2 氧化温度对SiC_p/SiC陶瓷基复合材料力学性能的影响 |
| 5.3 SiC_p/SiC陶瓷基点阵复合材料的力学性能 |
| 5.3.1 SiC_p/SiC陶瓷基点阵复合材料试件的制备 |
| 5.3.2 SiC_p/SiC陶瓷基点阵复合材料试件的室温与高温力学性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 短切碳纤维增强SiC_p/SiC陶瓷基复合材料的制备与性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 短切碳纤维增强SiC_p/SiC陶瓷基复合材料初坯成型工艺 |
| 6.2.1 复合粉体的制备与初坯成型 |
| 6.2.2 短切碳纤维增强SiC_p/SiC陶瓷基复合材料初坯微观形貌 |
| 6.3 短切碳纤维增强SiC_p/SiC陶瓷基复合材料的微观结构与物理性能 |
| 6.3.1 短切碳纤维增强SiC_p/SiC陶瓷基复合材料的微观形貌表征 |
| 6.3.2 短切碳纤维增强SiC_p/SiC陶瓷基复合材料的物理性能 |
| 6.4 短切碳纤维增强SiC_p/SiC陶瓷基复合材料的力学性能 |
| 6.4.1 短切碳纤维对SiC_p/SiC陶瓷基复合材料弯曲强度的影响 |
| 6.4.2 短切碳纤维对SiC_p/SiC陶瓷基复合材料断裂韧性的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 主要创新成果 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 攻读学位期间发表的专利 |
| 致谢 |
（6）选区激光烧结用环保型复合蜡粉制备及应用技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 快速熔模铸造分类及应用 |
| 1.1.1 快速模具技术 |
| 1.1.2 直接型壳制造技术 |
| 1.1.3 直接熔模制造技术 |
| 1.2 SLS快速熔模铸造材料研究现状 |
| 1.2.1 聚碳酸酯 |
| 1.2.2 聚苯乙烯 |
| 1.2.3 蜡 |
| 1.2.4 其它材料 |
| 1.3 SLS快速熔模铸造材料要求及制备方法 |
| 1.3.1 SLS快速熔模铸造材料要求 |
| 1.3.2 SLS快速熔模铸造用材料制备方法 |
| 1.4 课题研究意义及内容 |
| 1.4.1 课题来源 |
| 1.4.2 选题背景及研究意义 |
| 1.4.3 研究内容 |
| 2 选区激光烧结用环保型复合蜡粉配方研究 |
| 2.1 基体材料的选择 |
| 2.2 助剂的选择 |
| 2.3 基料和助剂的制备、混合与配比优化实验 |
| 2.3.1 基料与助剂的制备和混合 |
| 2.3.2 配比优化实验 |
| 2.4 复合蜡粉的性能表征 |
| 2.4.1 复合蜡粉的微观形貌 |
| 2.4.2 DSC分析 |
| 2.4.3 复合蜡粉的热稳定性 |
| 2.4.4 光吸收性能 |
| 2.4.5 热重-质谱分析 |
| 2.5 选区激光烧结薄壁成型件用复合蜡粉改性研究 |
| 2.5.1 短切碳纤维的表面形貌 |
| 2.5.2 烧结试样宏观表面形貌与CF/复合蜡粉的熔体流动速率 |
| 2.5.3 烧结试样的拉伸性能与断口形貌 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 选区激光烧结用环保型复合蜡粉应用技术研究 |
| 3.1 环保型复合蜡粉的选区激光烧结工艺研究 |
| 3.1.1 单因素对烧结件烧结性能的影响 |
| 3.1.2 选区激光烧结工艺优化实验 |
| 3.2 烧结件后处理 |
| 3.2.1 后处理的目的 |
| 3.2.2 后处理工艺 |
| 3.2.3 烧结件的拉伸性能 |
| 3.2.4 后处理烧结成型件 |
| 3.3 熔模铸造实验 |
| 3.3.1 熔模铸造实验设计 |
| 3.3.2 浇注系统的设计 |
| 3.3.3 熔模铸造实验过程 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 结论与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（7）摆线齿轮磨削机床结构有限元分析及优化设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究背景及意义 |
| 1.2.1 课题研究背景 |
| 1.2.2 课题研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 摆线轮磨削机床国内外研究现状 |
| 1.3.2 有限元法应用在机床结构优化中的研究现状 |
| 1.3.3 结构优化方法应用于机床优化中的研究现状 |
| 1.4 课题主要研究目的 |
| 1.5 课题主要研究内容及技术路线 |
| 2.摆线齿轮磨削机床有限元模型建立与分析 |
| 2.1 摆线齿轮磨削机床工作原理及结构 |
| 2.1.1 摆线齿轮磨削机床加工原理 |
| 2.1.2 摆线齿轮磨削机床结构 |
| 2.2 摆线齿轮磨削机床有限元模型建立 |
| 2.2.1 摆线齿轮磨削机床三维模型导入 |
| 2.2.2 各零部件材料属性以及网格单元划分 |
| 2.2.3 摆线齿轮磨削机床边界条件设定 |
| 2.2.4 摆线齿轮磨削机床磨削力计算 |
| 2.3 摆线齿轮磨削机床整机静动态分析 |
| 2.3.1 摆线齿轮磨削机床静态分析 |
| 2.3.2 摆线齿轮磨削机床动态分析 |
| 2.4 摆线齿轮磨削机床磨削部分有限元分析 |
| 2.4.1 机床磨削系统静态分析 |
| 2.4.2 机床磨削系统动态分析 |
| 2.5 摆线齿轮磨削机床立柱有限元分析 |
| 2.5.1 机床立柱的静态分析 |
| 2.5.2 机床立柱的动态分析 |
| 2.6 摆线齿轮磨削机床回转工作台有限元分析 |
| 2.6.1 回转工作台的静态分析 |
| 2.6.2 回转工作台的动态分析 |
| 本章小结 |
| 3.基于静动态分析机床零件的结构拓扑优化 |
| 3.1 拓扑优化方法概述 |
| 3.2 拓扑优化问题及其数学模型建立 |
| 3.2.1 静刚度拓扑优化数学模型 |
| 3.2.2 固有频率拓扑优化数学模型 |
| 3.3 摆线齿轮磨削机床磨削部分拓扑优化 |
| 3.3.1 拓扑优化前处理 |
| 3.3.2 拓扑优化结果 |
| 3.4 摆线齿轮磨削机床立柱的拓扑优化 |
| 3.4.1 拓扑优化前处理 |
| 3.4.2 拓扑优化结果 |
| 3.5 摆线齿轮磨削机床回转工作台拓扑优化 |
| 3.5.1 拓扑优化前处理 |
| 3.5.2 拓扑优化结果 |
| 本章小结 |
| 4.基于植物结构的立柱内部筋板仿生设计 |
| 4.1 仿生优化理论基础 |
| 4.2 结构仿生优化流程 |
| 4.3 相似度评价标准 |
| 4.4 王莲叶脉与立柱的相似度评价 |
| 4.5 摆线齿轮磨削机床立柱内部筋板仿生结构设计 |
| 本章小结 |
| 5.基于灵敏度分析的机床结构尺寸优化 |
| 5.1 灵敏度分析理论基础 |
| 5.2 摆线齿轮磨削机床磨削部分的尺寸优化 |
| 5.2.1 砂轮左支撑架的参数化模型及灵敏度分析 |
| 5.2.2 中心复合试验设计 |
| 5.2.3 基于Kriging函数的响应面模型 |
| 5.2.4 遗传算法的优化设计 |
| 5.2.5 优化结果对比分析 |
| 5.3 摆线齿轮磨削机床立柱部分的尺寸优化 |
| 5.3.1 机床立柱的参数化模型及灵敏度分析 |
| 5.3.2 中心复合试验设计 |
| 5.3.3 基于Kriging函数的响应面模型 |
| 5.3.4 遗传算法的优化设计 |
| 5.3.5 优化结果对比分析 |
| 5.4 摆线齿轮磨削机床回转工作台的尺寸优化 |
| 5.4.1 小转台支座的参数化模型及灵敏度分析 |
| 5.4.2 中心复合试验设计 |
| 5.4.3 基于Kriging函数的响应面模型 |
| 5.4.4 遗传算法的优化设计 |
| 5.4.5 优化结果对比分析 |
| 5.5 RP快速成型工艺验证 |
| 5.5.1 工艺选择 |
| 5.5.2 模型制作 |
| 5.5.3 动态固有频率实验 |
| 5.5.4 结果分析 |
| 本章小结 |
| 6.结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录:攻读学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（8）316不锈钢低功率脉冲激光诱导电弧增材制造组织及机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及研究意义 |
| 1.2 不锈钢简介 |
| 1.3 不锈钢的种类 |
| 1.4 316奥氏体不锈钢 |
| 1.5 增材制造简介 |
| 1.6 增材制造分类 |
| 1.6.1 激光增材制造 |
| 1.6.2 电子束增材制造 |
| 1.6.3 电弧增材制造 |
| 1.7 激光-电弧复合热源增材制造技术 |
| 1.8 本课题研究内容 |
| 2 试验材料、设备及方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验设备 |
| 2.2.1 机器人控制系统 |
| 2.2.2 焊接系统 |
| 2.2.3 激光发生器系统 |
| 2.2.4 复合热源装置 |
| 2.3 增材墙体的制备 |
| 2.4 分析与测试方法 |
| 2.4.1 腐蚀方法 |
| 2.4.2 显微组织观察与成分分析 |
| 2.4.3 力学性能测试 |
| 2.5 本章小节 |
| 3 小功率脉冲激光对单TIG电弧增材制造组织和性能的影响 |
| 3.1 单TIG与低功率激光诱导电弧增材制造对比实验 |
| 3.1.1 单TIG与激光诱导电弧电弧增材制造墙体实验参数设置 |
| 3.1.2 单TIG与激光诱导电弧增材制造墙体检测方法 |
| 3.2 增材墙体宏观形貌分析 |
| 3.3 单电弧与低功率脉冲激光诱导TIG电弧电弧形态分析 |
| 3.4 单电弧与激光诱导电弧增材工艺微观组织分析 |
| 3.4.1 两工艺各墙体最底层组织对比分析 |
| 3.4.2 两工艺各墙体中间层组织对比分析 |
| 3.4.3 两工艺各墙体顶层组织对比分析 |
| 3.5 两增材工艺8 层墙体微观组织对比 |
| 3.5.1 316奥氏体不锈钢两增材工艺XRD检测 |
| 3.5.2 316奥氏体不锈钢两工艺8层墙体相转变过程 |
| 3.5.3 316奥氏体不锈钢两增材工艺8层墙体背散射电子像 |
| 3.5.4 316奥氏体不锈钢两工艺8层墙体EPMA图谱 |
| 3.5.5 316奥氏体不锈钢两工艺8层墙体EBSD分析 |
| 3.6 两增材工艺8 层墙体显微硬度分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 316不锈钢激光-电弧复合薄壁墙体的增材制造 |
| 4.1 低功率激光诱导电弧增材316不锈钢试验方法 |
| 4.2 低功率脉冲激光诱导电弧单道增材墙体宏观形貌分析 |
| 4.3 316不锈钢低功率脉冲激光诱导电弧增材墙体微观组织分析 |
| 4.3.1 316不锈钢平衡凝固特征分析 |
| 4.3.2 316不锈钢低功率脉冲激光诱导电弧最底层微观组织分析 |
| 4.3.3 316不锈钢低功率脉冲激光诱导电弧中间稳定层微观组织分析 |
| 4.3.4 316不锈钢低功率脉冲激光诱导电弧顶层微观组织分析 |
| 4.3.5 316不锈钢低功率脉冲激光诱导电弧8层墙体过渡层分析 |
| 4.3.6 316不锈钢低功率脉冲激光诱导电弧8层增材墙体层间重熔区分析 |
| 4.4 316不锈钢低功率脉冲激光诱导电弧8 层墙体相转变以及元素分布 |
| 4.5 316不锈钢低功率脉冲激光诱导电弧增材墙体力学性能 |
| 4.5.1 316不锈钢低功率脉冲激光诱导电弧8 层墙体显微硬度分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 低功率脉冲激光诱导电弧增材墙体组织和性能研究 |
| 5.1 低功率脉冲激光诱导电弧8层墙体增材制造凝固成型演变机理讨论 |
| 5.2 低功率脉冲激光诱导电弧增材制造应用试验 |
| 5.3 低功率脉冲激光诱导电弧外观形貌 |
| 5.4 增材试验检测方法 |
| 5.5 低功率脉冲激光诱导电弧增材墙体各取向力学性能 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（9）基于增材制造技术的离心泵体数字化制造工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 增材制造技术研究现状 |
| 1.2.1 国内外增材制造技术研究现状 |
| 1.2.2 增材制造技术原理概述 |
| 1.2.3 增材制造技术在铸造上的应用 |
| 1.3 研究目的及研究内容 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 2 泵体铸造工艺设计及有限元模拟仿真 |
| 2.1 零件分析 |
| 2.2 铸造方案设计 |
| 2.3 基于ProCAST的浇注工艺有限元数值仿真 |
| 2.3.1 有限元技术在铸造模拟中的计算原理 |
| 2.3.2 泵体铸造工艺模拟仿真 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于增材制造技术优势的砂型优化设计 |
| 3.1 传统造型的局限性分析 |
| 3.1.1 传统造型工艺的局限性 |
| 3.1.2 铸型结构优化的必要性 |
| 3.2 增材制造砂型优化设计 |
| 3.2.1 砂型轻量化设计 |
| 3.2.2 一体化砂芯和随形气道 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于SLS技术的快速制造工艺研究 |
| 4.1 烧结用覆膜粉砂成型固化机理探究 |
| 4.1.1 覆膜宝珠砂成分和性能 |
| 4.1.2 材料固化原理分析 |
| 4.2 烧结成型原理分析 |
| 4.3 烧结参数对烧结线条表现的影响 |
| 4.3.1 激光功率对线条烧结表现的影响 |
| 4.3.2 激光扫描速度对线条烧结表现的影响 |
| 4.3.3 砂面温度对线条烧结表现的影响 |
| 4.4 烧结参数对打印砂型性能的影响 |
| 4.4.1 主要参数对烧结初强度的影响 |
| 4.4.2 打印工艺设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于SLS技术的砂型后处理固化研究 |
| 5.1 打印设备和工作原理介绍 |
| 5.2 砂型后处理强化工艺探索 |
| 5.2.1 后处理温度和时间对砂型力学性能的影响 |
| 5.2.2 不同气体氛围对砂型力学性能的影响 |
| 5.3 常温淋喷对砂型力学性能的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 砂型修复和零件制造 |
| 6.1 基于无机粘结剂的砂型修复方法探索 |
| 6.1.1 磷酸盐无机粘结剂作用原理介绍 |
| 6.1.2 磷酸盐无机粘结剂的改善 |
| 6.1.3 碱金属硅酸盐无机粘结剂作用原理介绍 |
| 6.1.4 碱金属硅酸盐无机粘结剂的改善 |
| 6.2 砂芯后处理强化实践 |
| 6.3 砂型修复和尺寸检测 |
| 6.4 泵体零件制造和质量检测 |
| 6.4.1 泵体零件制造 |
| 6.4.2 零件质量检测 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（10）大尺度重复扫描投影光固化成型技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 光固化增材制造技术 |
| 1.2.2 大尺度增材制造技术 |
| 1.3 论文主要研究内容与结构框架 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 论文结构 |
| 1.4 小结 |
| 2 大尺度重复扫描投影光固化成型工艺研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 大尺度扫描投影光固化系统及特点 |
| 2.2.1 扫描式投影光固化系统 |
| 2.2.2 成型工艺和特点 |
| 2.3 离散光固化累积成型及实验验证 |
| 2.3.1 离散光固化累积成型 |
| 2.3.2 实验验证 |
| 2.4 大尺度重复扫描投影光固化成型工艺 |
| 2.4.1 单层重复扫描实现同步固化 |
| 2.4.2 充分利用振镜优势保证成型效率 |
| 2.5 工艺实现与关键技术 |
| 2.5.1 成型过程与系统实现 |
| 2.5.2 关键技术 |
| 2.6 小结 |
| 3 投影光固化分区边界区域拼接均化算法与灰度补偿算法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 切片区域边界光固化过程误差分析 |
| 3.2.1 投影光固化成型误差分析 |
| 3.2.2 大尺度扫描投影光固化区域边界误差分析 |
| 3.3 大尺度投影光固化分区边界拼接均化方法 |
| 3.3.1 大尺度扫描投影光固化切片过程 |
| 3.3.2 分区边界均化方法 |
| 3.4 基于邻近像素点的灰度能量补偿方法 |
| 3.4.1 临近像素点能量分布特性分析 |
| 3.4.2 临近点能量扩散补偿方法 |
| 3.5 成型精度及力学性能试验 |
| 3.5.1 成型精度验证 |
| 3.5.2 力学性能测试 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 面投影偏转畸变矫正算法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 面投影偏转畸变分析 |
| 4.3 投影中心位置畸变校正 |
| 4.3.1 投影中心位置偏转畸变分析 |
| 4.3.2 投影中心偏转畸变矫正算法 |
| 4.4 面投影形状畸变矫正算法设计 |
| 4.4.1 面投影形状畸变分析 |
| 4.4.2 面投影偏转矫正算法 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 重复扫描投影光固化控制器设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 功能与技术要求 |
| 5.3 设计方案 |
| 5.4 控制器核心模块设计 |
| 5.4.1 模块划分 |
| 5.4.2 运动控制模块设计 |
| 5.4.3 振镜控制模块设计 |
| 5.4.4 光源控制模块设计 |
| 5.5 运动性能验证 |
| 5.6 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术成果 |
| 致谢 |
四、快速成型制造中的零件分层方向优化新技术（论文参考文献）
- [1]基于立体电路熔融沉积成型的前处理分层及实验研究[D]. 刘嘉. 西安理工大学, 2021
- [2]基于FDM的可制造性评价及设计优化研究[D]. 陈宁. 西安理工大学, 2021
- [3]铜/钢复合结构增材制造界面调控及过渡材料研究[D]. 张云龙. 西安理工大学, 2021
- [4]聚醚砜及其连续玄武岩纤维增强复合材料3D打印实验研究[D]. 林国强. 吉林大学, 2021
- [5]基于SLS和PIP的SiCp/SiC陶瓷基复合材料成型机理及其性能研究[D]. 张坤. 哈尔滨理工大学, 2021(01)
- [6]选区激光烧结用环保型复合蜡粉制备及应用技术研究[D]. 袁志明. 中北大学, 2021(09)
- [7]摆线齿轮磨削机床结构有限元分析及优化设计研究[D]. 杨泽. 中原工学院, 2021(08)
- [8]316不锈钢低功率脉冲激光诱导电弧增材制造组织及机理研究[D]. 李宗玉. 大连理工大学, 2021(01)
- [9]基于增材制造技术的离心泵体数字化制造工艺研究[D]. 郎晨智. 大连理工大学, 2021(01)
- [10]大尺度重复扫描投影光固化成型技术研究[D]. 覃琴. 四川大学, 2021(01)