国家自然科学基金(51005151)
- 作品数：8 被引量：11H指数：2
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- 相关领域：化学工程更多>>
- 选择性激光烧结的温度场三维有限元模拟被引量：2
- 2019年
- 选择性激光烧结(SLS)是一种重要的塑料粉末增材制造工艺,模拟SLS的温度场有助于优化SLS工艺。通过建立SLS的温度场模型并开发了C++的有限元模拟软件,模拟了SLS的温度场。研究表明:由于塑料材料的热扩散系数较小,采用GGLS(Galerkin gradient least-squares)法能避免传统的有限元法模拟温度场时出现的数值震荡问题;在高斯积分点计算激光热源的热流密度作为温度场边界条件,比在单元中心计算热流密度更加合理,并且没有增加温度场边界条件的计算量;网格密度的差异对SLS的温度场影响较大,在考虑计算量的前提下,应该适度减小单元网格尺寸。
- 孟娟严波吴国洪梅琼风
- 关键词：选择性激光烧结温度场数值模拟热流密度
- 聚合物选区激光烧结粉末熔合介观模拟
- 2021年
- 根据聚合物选区激光烧结中的熔体流动模型,采用HCZ-LBM(He-Chen-Zhang lattice Boltzmann method)法模拟了烧结过程中的粉末熔化、气体溢出过程,得到内部孔隙演化过程。模拟研究了在表面张力的作用下,不同黏度、不同粉末厚度、有无重力对熔合形态、孔隙形态(分布、尺寸、孔隙率)的影响。随着熔体黏度的增大,熔合过程变慢,内部孔隙个数增多,孔隙尺寸减小;随着粉末厚度的增加,内部孔隙个数和孔隙率都有增加;与无重力相比,重力的存在会促进内部气体的溢出。
- 蔡令令丁浩亮孟娟温馨严波
- 关键词：选区激光烧结熔池数值模拟
- 选择性激光烧结翘曲变形模拟被引量：4
- 2021年
- 建立了烧结过程的温度场、弹性应力应变场的有限元计算模型,开发了C++模拟软件,模拟了选择性激光烧结(SLS)过程的温度、残余热应力的演化,以及最终的翘曲变形。提出的改进移动热源加载算法提高了计算速度。研究结果表明:激光烧结过程中温度场不均匀,导致了热应力的产生,进而使制件变形,制件的上下部分收缩不一致,从而向.上翘曲。随着烧结制件增厚,其弯曲所需的应力增大,翘曲变形减小;选择合理的扫描方式可以使温度场更加均匀,从而减少制件的翘曲变形;随着激光功率增大,温度场更不均匀,热应力增大,翘曲变形增大。
- 蔡令令丁浩亮孟娟温馨严波
- 关键词：有限元法数值模拟翘曲
- 选择性激光烧结峰值温度的三维有限元模拟被引量：4
- 2020年
- 选择性激光烧结(SLS)中工艺参数和扫描路径对烧结件性能有较大影响,文中研究了激光烧结工艺参数和扫描路径对峰值温度的影响规律。通过建立SLS的温度场模型并开发C++的有限元模拟软件,分析了激光功率、激光扫描速率及预热温度等工艺参数对SLS峰值温度的影响,对比了不同扫描路径下高分子粉末和金属粉末的SLS峰值温度变化规律。数值算例表明,SLS温度场中峰值温度随激光功率和预热温度的升高而升高,随激光扫描速率的升高而降低;扫描路径对高分子粉末SLS峰值温度的影响较小;开发的温度场模型准确合理,能够为实际生产提供理论依据。
- 孟娟丁浩亮严波
- 关键词：选择性激光烧结工艺参数
- 玻纤增强微发泡注塑制品的多尺度力学性能模拟的关键技术研究
- 玻纤增强微发泡塑料具有高强、轻质、绝缘、耐热、抗腐蚀等特点，在很多行业得到了广泛的应用，是当前研究的热门材料。但是由于其制品中同时存在气泡和增强纤维两种尺度跨度较大的微结构，因此很难进行力学性能分析和预测。 传统的实验...
- 覃宇航
- 关键词：等效弹性模量力学性能
- 文献传递
- 基于CVFEM/FDM的RTM非等温充模过程数值模拟
- 基于Hele-Shaw假设并利用CVFEM(control-volume finite element method)/FDM(finite difference method),通过在制品厚度方向上分为多层,模拟了RT...
- 严波彭雄奇
- 关键词：RTM
- 文献传递
- 聚合物选区激光烧结粉末加热模拟被引量：1
- 2021年
- 采用序贯加法堆积和光线跟踪算法建立了烧结过程的粉末堆积和温度分布计算模型,粉末颗粒的温度分布决定烧结的熔池形态和烧结产品性能。在光线跟踪过程中考虑了反射、透射和折射过程。模拟结果表明:粉末堆积模拟结果与文献中的致密度和配位数一致;被激光照射的粉末床体,激光中心处温度最高,远离激光中心处,温度降低,且距离越远,温度越低;熔池温度随着激光功率的增大而升高,随着扫描速度的增加而降低。
- 蔡令令丁浩亮孟娟温馨严波
- 关键词：选区激光烧结光线跟踪数值模拟
- 聚合物的选区激光烧结数值模拟关键技术研究
- 选区激光烧结（SLS）工艺过程中的热-力历史复杂,研究工艺参数对烧结的影响规律具有重要意义。本文的主要研究内容如下:（1）开发了数值模拟软件用于模拟SLS工艺的温度场、应力场以及翘曲变形。推导了温度场、弹性应力场和翘曲变...
- 孟娟
- 关键词：选区激光烧结数值模拟工艺参数粘弹性
- 文献传递
- 基于HCZ模型的注塑成型充填过程模拟
- 2019年
- 塑料熔体充填过程中的微结构形态对注塑制品性能影响很大,是注塑制品控形、控性的基础,使用格子玻尔兹曼法(lattice Boltzmann method, LBM)中的HCZ(He-Chen-Zhang)模型能模拟注塑过程中复杂的多相流和微结构形态演化过程。通过开发HCZ模型的程序,模拟了模具型腔内熔体流动的Poiseuille流。研究表明,模拟结果与理论解基本吻合,验证了HCZ模型能准确地模拟塑料熔体的非线性流动行为。使用HCZ多相流模型模拟了注塑熔体充填和气辅成型气体穿透过程,模拟的注塑熔体流动前沿'喷泉效应'与实际成型过程相符,气辅成型气体压力不仅影响气道厚度,而且影响厚度的均匀性。
- 廖新中丁浩亮严波
- 关键词：注塑成型充填气体穿透
- 热塑性塑料超声波焊接的热力过程数值模拟
- 2020年
- 在建立热塑性塑料的粘弹性力学模型和传热模型的基础上,根据应力和粘度模型计算粘弹性热能可以准确地计算粘弹性热。通过开发超声波塑料焊接的有限元数值模拟程序研究了焊接瞬间的热力行为,数值模拟结果表明,平板件焊接时受压区域整体温度有不同程度的升高,焊接首先发生在焊接面的外围区域,平板件焊接实验验证了数值模拟的准确性。数值算例还研究了初始温度、焊接压力、超声波频率和超声波振幅等焊接工艺参数对焊接过程的影响,有效的焊接必须高于临界初始温度,提高超声波频率和振幅可显著提高温度升高的速度与幅度。
- 严波丁浩亮
- 关键词：热塑性塑料超声波焊接数值模拟
