选择性激光烧结快速成形工艺建模与优化研究
| 文献类型 | 学位 |
| 作者 | 赵保军[1] |
| 机构 | 北京航空航天大学 ↓ |
| 授予学位 | 博士 |
| 年度 | 2002 |
| 学位授予单位 | 北京航空航天大学 |
| 语言 | 中文 |
| 关键词 | 快速成形;选择性激光烧结;温度场;数值模拟;有限差分法;扫描路径 |
| 摘要 | 该文在Frenkel粘性烧结理论和Nelson一维经验烧结模型基础上,加以推广,建立了SLS工艺的三维物理模型和数值计算模型,并利用该模型来辅助控制SLS工艺,实现对工艺参数和扫描路径的优化.将SLS工艺的物理模型按所涉及的主要领域即光学、热学和粘性烧结分成三个相互联系的子模型,详细讨论了每个子模型的理论和实验基础,分析了在SLS工艺条件下激光与非晶体聚合物材料的相互作用过程,对激光束的加热特性、非晶体聚合物材料的热物理性能、粘性烧结理论、以及SLS工艺热循环过程进行了研究.对于激光源,采用具有高斯分布的热源模型.对于粉未材料,充分考虑了其热物理性能特别是有效导热系数受温度和孔隙率的影响关系.分析了SLS工艺中的三维非线性非稳态传热问题,详细讨论了激光烧结的各类热边界条件和初始条件,推导了在各边界上进行差分计算的稳定性判据,并用有限差分方法对烧结过程的三维温度场、孔隙率场以及烧结热循环过程进行了数值模拟计算.利用烧结模型分析了各种工艺参数对烧结的影响,在此基础上,对工艺参数和扫描路径的优化问题做了进一步的研究.对于形状复杂的零件,扫描矢量长度是不均匀的,为了获得均匀的烧结结果,该文在SLS数值模拟计算结果的基础上,提出了一套SLS工艺参数的优化控制方案.对于扫描路径的优化,提出了一套基于光栅扫描的分区扫描算法,有效地解决了激光扫描工艺中的频繁跳跃问题,缩短了加工时间,对提高扫描效率、改善激光器的工作环境、降低产品成本,具有实际意义.该文还提出了一种有序边表算法,有效地提高了扫描线与切片轮廓的求交效率,算法简单且易于实现. |
影响因子：
dc:title:选择性激光烧结快速成形工艺建模与优化研究
dc:creator:赵保军
dc:date: publishDate:1753-01-01
dc:type:学位
dc:format: Media：北京航空航天大学
dc:identifier: LnterrelatedLiterature：北京航空航天大学.2002.
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dc: identifier:ISBN:
