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基于激光选区熔化的功能零件结构设计优化及制造关键技术研究 被引量：18
1
作者 王迪 陈晓敏 +6 位作者 杨永强 肖泽锋 王安民 张明康 王艺锰 叶光照 宋长辉 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第17期165-172,共8页
为优化现有的门把手功能零件,采用了受力分析及拓扑优化的方法,设计出符合零件内部力场分布特点的功能件,通过激光选区熔化技术(Selective laser melting,SLM)获得打印成型件,并经过尺寸精度、力学性能及质量等方面的测试,获得减重52.5... 为优化现有的门把手功能零件,采用了受力分析及拓扑优化的方法,设计出符合零件内部力场分布特点的功能件,通过激光选区熔化技术(Selective laser melting,SLM)获得打印成型件,并经过尺寸精度、力学性能及质量等方面的测试,获得减重52.5%轻量化效果,力学性能达到传统铸锻件及尺寸精度符合需求的优化设计成品。SLM加工获得的功能件应用于密封舱门,在真空度-30 k Pa、氧含量浓度10 ppm条件下测试,模拟分析变形位移6.9μm。证明基于激光选区熔化技术进行优化设计能使得优化功能零件过程中拥有极高的自由度,故基于激光选熔化技术,采用拓扑与布局优化、结构类型优化等结构优化设计方法,达到减轻产品重量并改善性能等目标的思路是可行的。 展开更多
关键词 激光选区熔化 功能零件 轻量化 有限元 拓扑优化 高性能
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激光选区熔化直接制造工业过滤器初步研究 被引量：2
2
作者 王迪 叶光照 +3 位作者 张明康 杨永强 林康杰 NEIL Burns 《电加工与模具》 2018年第1期41-46,共6页
为制造出低压降、低流动阻力的新型过滤器,分析了激光选区熔化(SLM)技术直接制造的优势。设计了两型筛分面积百分率分别为51.02%、59.17%的金属过滤器,利用自主研发的SLM设备进行加工,分析其加工效果并对压降和流速特性进行仿真,介绍了... 为制造出低压降、低流动阻力的新型过滤器,分析了激光选区熔化(SLM)技术直接制造的优势。设计了两型筛分面积百分率分别为51.02%、59.17%的金属过滤器,利用自主研发的SLM设备进行加工,分析其加工效果并对压降和流速特性进行仿真,介绍了运用计算流体力学技术设计高效低阻过滤结构及以SLM技术制造的研究路线。结果表明:SLM技术可直接成形复杂多孔过滤结构和过滤器,过滤网孔尺寸和金属丝径的误差均低于0.1 mm;但因热影响,网格结点处易发生成形尺寸偏大的问题;在压降-流量试验中,拥有更高筛分面积百分率的过滤器具有更低的压降。 展开更多
关键词 增材制造 激光选区熔化 过滤器 CFD仿真 网格结构
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基于薄片叠层连接的金属零件三维成型技术探索研究 被引量：2
3
作者 王迪 钱泽宇 +2 位作者 叶光照 杨永强 宋长辉 《机电工程技术》 2017年第9期163-167,共5页
为了制备具有复杂内腔的零件,近年来出现了通过不同焊接方法进行薄片叠层连接的技术工艺,如:热扩散焊接、电阻焊等。该工艺主要是通过线切割等机加工工艺获得金属薄片,再通过电阻焊或真空热扩散焊接等不同的焊接工艺焊接在一起。研究中... 为了制备具有复杂内腔的零件,近年来出现了通过不同焊接方法进行薄片叠层连接的技术工艺,如:热扩散焊接、电阻焊等。该工艺主要是通过线切割等机加工工艺获得金属薄片,再通过电阻焊或真空热扩散焊接等不同的焊接工艺焊接在一起。研究中,利用激光加工0.1 mm厚度的不锈钢片,从而获得单层二维图形结构,然后通过激光扫描焊接和热扩散焊接的方式来焊接经过叠加和固定的薄层,进而直接制造金属零件。通过研究激光加工与真空热扩散焊接两种工艺对薄片叠层后零件的外型轮廓以及片层间距的影响,探索薄片叠层连接技术对于复杂内腔零件制造的可行性。实验结果表明,进行薄片叠层时,真空热扩散焊接比激光焊接的零件成型效果更好,片层间间隙基本消失,贴合更加紧密,内腔层片状现象基本消失。因此真空热扩散焊接更适合于薄片叠层制造具有复杂内腔和精度要求较高的零件。 展开更多
关键词 金属增材制造 薄片叠层 激光扫描焊接 真空热扩散焊接
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预处理工艺对SLM成型CoCr合金牙冠牙桥金瓷结合机制及性能的影响（英文） 被引量：2
4
作者 王迪 吴世彪 +5 位作者 付凡 叶光照 麦淑珍 钱泽宇 宋长辉 杨永强 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期2328-2334,共7页
为了探究打磨喷砂预处理激光选区熔化(SLM)成型CoCr合金基底对修复体的金瓷结合的影响机制,进而为SLM成型具有良好力学性能的CoCr合金牙冠牙桥修复体提供参考。采用SLM优化工艺参数成型3组CoCr合金基底试样,分别进行不同的打磨、喷砂预... 为了探究打磨喷砂预处理激光选区熔化(SLM)成型CoCr合金基底对修复体的金瓷结合的影响机制,进而为SLM成型具有良好力学性能的CoCr合金牙冠牙桥修复体提供参考。采用SLM优化工艺参数成型3组CoCr合金基底试样,分别进行不同的打磨、喷砂预处理以相互对照,之后以相同参数进行烤瓷烧结。采用三点弯曲试验、粗糙度测试、SEM及EDS等测试方法分析不同对照组试样。测试结果表明,经过打磨和喷砂预处理的a组试样的金瓷结合强度达到36.79±0.49 MPa,明显高于不打磨而保留SLM成型特征表面的b组试样,以及打磨处理而不喷砂的c组试样,3组试样的平均金瓷结合强度均高于ISO9693:1999标准规定的最小值25 MPa。a、c组的金瓷结合效果优于b组,3组试样的金瓷结合界面均发生元素扩散,分析还发现3组金瓷剥落面的残留物及其剥落面元素分布有显著差异;最终结论为:打磨、喷砂组合预处理获得的一定粗糙度的基底表面可保证金瓷间强大的化学结合以及可观的机械结合,可以显著提高SLM成型金瓷修复体的性能。 展开更多
关键词 激光选区熔化 预处理 牙科修复体 金瓷结合机制 失效模式 CoCr合金
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激光选区熔化增材制造低压降过滤器:设计、制造与仿真分析
5
作者 王迪 冯永伟 +5 位作者 叶光照 杨永强 李阳 NEIL Burns 王家淳 韩昌骏 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第14期49-57,共9页
分析了激光选区熔化(SLM)技术对制造低阻力、低能耗、高过滤性能过滤器的优势。探索了基于SLM工艺梯度多孔结构过滤器的设计方法,并以此设计规则设计了cross、star和vintiles 3种不同单元体下不同孔隙率(60%、70%、80%和90%)的过滤器。... 分析了激光选区熔化(SLM)技术对制造低阻力、低能耗、高过滤性能过滤器的优势。探索了基于SLM工艺梯度多孔结构过滤器的设计方法,并以此设计规则设计了cross、star和vintiles 3种不同单元体下不同孔隙率(60%、70%、80%和90%)的过滤器。通过XFlow软件对过滤器进行压降–流量模拟仿真分析,同时分析了SLM制造过滤器的成形效果,最后进行压降测试并讨论流体经过不同结构过滤器的压降变化。结果表明,梯度多孔结构设计方法可以通过调节每层的节点数量实现过滤器孔隙大小在径向方向上梯度程度的变化。CFD模拟仿真和压降测试得出cross结构和star结构具有类似的压降表现,压降最低的为vintiles结构。经过喷砂处理后,过滤器压降的实测值与仿真值误差范围为10%~20%,表明CFD仿真技术对过滤器压降情况的预估效果很好,可为过滤器创新结构设计提供优化的方向。 展开更多
关键词 增材制造 激光选区熔化(SLM) 过滤器 结构设计 CFD仿真
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