间隙填充模型增材制造温度场数值模拟

为探究间隙填充模型提高表面质量的热原因，课题组利用Visual Environment软件建立电弧增材制造间隙填充有限元模型，分析了基体与填充体的温度历程，对比间隙填充模型与传统搭接模型中间道温度场变化，探讨填充体增材方向及冷却时间对温度场的影响，并通过试验验证模拟结果。结果表明：间隙填充体峰值温度相较搭接体温度降低了176℃,基体与填充体运动同向与反向差别较小；随着冷却时间增加，填充体中点峰值温度逐渐减少且幅度变缓。间隙填充使峰值温度明显降低，基体与填充体同向及适当增加冷却时间可使增材制造温度分布更加均匀，得到更好的表面质量。     

大型热锻模具用铸钢ZG25MnCrNiMo的热物理性能计算

相关研究表明,相较于传统工艺,采用在铸钢基体上电弧增材高温合金的方式制造热锻模具可以显著提升锻模寿命。掌握铸钢的热物理性能参数对增材及热处理工艺的优化意义重大。本文基于材料热力学计算软件JMatPro 7.0对大型热锻模具用铸钢ZG25MnCrNiMo的热物理性能进行模拟,对该铸钢材料的在室温下的平衡相组成、TTA曲线、CCT曲线及热物理参数性能进行计算及预测,丰富了该钢种的数据库,为热锻模具的制造工艺优化提供理论基础和数据支撑。     

等离子弧焊接电弧的温度场和流场研究现状

等离子体电弧温度场和流场的研究对其在工业生产中的应用具有重要的意义。文章分析了等离子弧温度场以及流场检测和计算的研究现状。在等离子弧温度场的检测中,现今光谱诊断法最为方便,所测得的结果较其他检测方法而言精确度更高;在等离子弧流场的检测中,运用粒子成像测速技术的方法可以检测得到流场分布。在等离子弧温度场和流场的计算中,数理解析法计算繁琐,需要大量时间。数值模拟的方法更为经济、有效。     

一种基于反向消弧的电磁发射膛口电弧抑制方案

针对膛口电弧导致的膛口轨道烧蚀和系统的初速精度问题,提出了一种基于反向消弧电源的膛口电弧抑制方案。以固体电枢为研究对象,利用Pspice软件建立了含有反向消弧电源的电磁轨道发射系统的仿真模型,通过仿真模拟实现了正向驱动电流与反向消弧电流的匹配,将仿真结果运用于试验研究当中,试验结果与仿真结果一致性较好。分析结果表明,合理匹配正向驱动电流和反向消弧电流的时序和大小,有助于实现对膛口电弧的有效抑制和电枢的初速精度的提高。     

Q345D钢T型头CO_2气体保护焊接热特性有限元分析

采用数值模拟方法分析Q345D钢T型接头CO2气体保护焊接过程的热特性,实验验证了焊接过程的温度场分布和热循环曲线。数值模拟考虑了材料热物理性能与温度的非线性关系以及相变潜热对温度场的影响,获得了焊缝区域及临近焊缝区域的温度场及热循环曲线的分布,实验结果同模拟结果吻合,验证了所选热源模型参数的可靠性。     

增材制造技术在油田井下工具研制中的应用

增材制造技术是一类基于离散-堆积原理实现材料成型技术的统称,相对于传统的减材制造而言,具有方便快捷、灵活、适用制作复杂结构零件等特点。近年来,包括我国在内的多个国家都将增材制造作为先进制造技术之一,进行政策性引导和大力推广。航空航天、生物医疗、建筑、消费娱乐等多个行业都进行增材制造技术的实质性应用,取得良好的经济效益,也推动技术的不断改善与进步。本文以某型号封隔器卡瓦零件为例,探讨增材制造技术在油田井下工具研制中的可行性,在效率和成本两方面明显优于传统机械加工的方式,为同类案例提供一定的参考。     

增材制造适用材料及产品机械性能研究

增材制造技术作为传统制造技术的一项重要创新,目前已被广泛应用于建筑、产品原型、模具制造、医学等多个领域。市场上增材制造的产品形态各异、功能不同,充分展现出了这一技术的多元化优势。文章从增材制造技术的原理和特点分析入手,分别以非金属材料和金属材料两个方面为例,对于增材制造的适用材料及产品性能进行了初步研究,并结合增材制造过程中产品机械性能变化的原因,分析提出了如何更好地改进产品机械性能的几点方法,以供参考。     

增材制造(3D打印)铸造的发展与应用

增材制造技术(3D打印技术)是一种新兴的成型技术,具有设计周期短、精度高、经济性好、复杂零件对加工无影响等特点,实现了从三维模型数据直接成型为实体零件。将增材制造技术与铸造相结合,可提高铸件的生产效率、降低成本,扩大铸造工艺的应用领域,文章介绍了增材制造在铸造方面的发展,并详细的阐述了3D打印砂型、砂芯铸造的工作原理,指出了增材制造技术在铸造行业的优势和应用。并分析指出了当前增材制造模具面临的挑战和一些相应的解决措施,最后对增材制造砂型铸造技术未来的发展方向进行了展望,预测今后的发展趋势为快速化、智能化、大型化的方向发展。     

大型水轮机叶片铸造工艺实践

水轮机转轮的制造技术是生产高质量水轮机的关键,转轮中的叶片因具有形状结构复杂、空间扭曲严重等特点,明显增加水轮机制造难度,因此制造满足要求的高质量叶片成为水轮机转轮的关键和核心.介绍水轮机的发展,并对大型水轮机叶片的铸造工艺进行研究,通过MAGMASOFT软件对建立的铸造工艺三维模型进行铸造过程温度场、缩孔产生趋势以及叶片叶型变形趋势模拟,根据模拟结果对铸造工艺进行优化,并应用于生产,最终获得符合用户要求的水轮机叶片.     

食品模拟体系中淀粉基膜材增塑剂迁移的动力学模型

本文以高取代度酯化淀粉为基材、以三乙酸甘油酯为增塑剂制备了淀粉基膜材。以热重分析技术(TGA)分析了膜材与食品模拟体系接触后增塑剂的变化情况,在此基础上对用增塑剂向食品体系的迁移过程进行了整体动力学分析和扩散模型分析。结果表明,在与淀粉基膜材亲和性较低的4%乙酸体系中,增塑剂的整个迁移过程更符合整体一级动力学,增塑剂短期迁移过程遵循菲克第二扩散定律,而后续的迁移遵循非菲克扩散定律;在与淀粉基膜材具有更高亲和性的65%乙醇和正己烷体系中,增塑剂迁移遵循非菲克扩散定律,且长期迁移更显著。以上结果说明,基于食品模拟体系与膜材的亲和性差异,增塑剂通过溶胀层向食品模拟体系的迁移呈现不同的动力学特点,且因膜材/模拟体系相互作用的影响而改变。     

窄间隙摆动电弧数值模拟

为了探究窄间隙摆动电弧焊接过程中窄间隙坡口对电弧形态的影响,课题组以实际焊接工艺为依据,利用磁流体动力学理论建立了窄间隙焊接电弧燃烧侧壁的三维对称数学模型.通过对FLUENT自定义函数(UDF)二次开发,实现了对窄间隙焊接电弧的数值计算,且计算的电弧形态与试验结果吻合良好;获得了窄间隙焊接电弧的流场及温度场分布规律.计...     

陕西 3D打印研发基地落户户县

<正>近日,3D打印项目增材制造国家研究院中试研发基地在陕西省西安市户县的西户高新区成立,此次基地落户得到了户县县委县政府的全力支持,将以此次合作为契机,带动更多智能制造项目落户户县,促进区域高端制造业的蓬勃发展。据了解,增材制造国家研究院将与西户高新技术产业开发区签     

增材制造研究及其发展趋势

增材制造(Additive Manufacturing)技术是一种根据三维软件设计,运用"由下而上"的形式,将材料逐渐累积形成所需产品的技术。目前是国内外研究的热点,被称为引起第三次工业革命的新兴制造技术。本文回顾了增材制造的发展过程,简述了增材制造技术的主要类型,概述了国内外增材制造发展现状及发展中的主要问题及其发展趋势。     

《国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016年)》发布

<正>2月11日,工业和信息化部、国家发展和改革委员会、财政部联合发布《国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016年)》,加快推进我国增材制造(又称"3D打印")产业健康有序发展。该推进计划不但制定了发展目标,还明确提出从着力突破增材制造专用材料、加快提升增材制造工艺技术水平、加速发展增材制造装备及核心器件、建立和完善产业标准体     

激光同轴送粉增材制造薄壁试样的温度演化

采用实验和ANSYS Mechanical APDL有限元仿真相结合的方式,研究激光同轴送粉增材制造薄壁试样时,温度随时间、空间的演变特性.结果 表明,在增材制造过程中,基板上的节点温度随时间波动上升,在停光后一定时间内依旧保持升温趋势.随试样层数增加,熔池温度上升,热影响区范围扩大.冷却时,极限温差急速下降,温度梯度不断减小.     

竹粉/聚乙烯复合材料的紫外光增材制造固化方法研究

首先通过紫外光增材制造固化技术制备了纯聚乙烯材料和竹粉/聚乙烯复合材料,并对相关各项性能进行检测。其中:纯聚乙烯组的弯曲强度为18.42MPa,吸水率为5.8%;添加马来酸酐的竹粉/聚乙烯复合组弯曲强度为23.83MPa,吸水率为7.0%。结果验证了竹粉/聚乙烯复合材料紫外光增材制造固化方法的可行性,并在此基础上对紫外光固化制备的竹粉/聚乙烯复合材料进行后处理实验,最终确定了一套竹粉/聚乙烯复合材料的紫外光增材制造固化方法。     

4D印刷——让生活增添“新的维度”

<正>随着3D印刷技术的不断升温,越来越多的3D印刷物品进入市场。然而在3D增材制造技术的发展中,由一般材料的3D印刷到智能材料的增材制造技术已经逐渐成为趋势。作为3D印刷技术升级版,智能材料增材制造技术即称之为4D印刷已经在市场中"初露头角"。本文基于4D印刷技术,从智能材料出发,通过现有的4D印刷模     

防电弧纺织材料测试系统的构建

探讨基于燃弧发生装置的防电弧纺织材料测试系统的构建思路。介绍了燃弧发生装置的结构、测试标准、试验条件和方法。通过燃弧发生系统的升级改造,实现对试验参数的精确控制,制成了燃弧发生装置和热通量测试系统的试验支架。认为:基于燃弧发生装置的防电弧纺织材料测试系统有助于研究防护材料在电弧作用下的微观、宏观变化规律,建立电弧防护材料性能间接评价系统。     

含绝缘体物料的欧姆加热过程模拟

欧姆加热利用食品物料本身的电阻抗来产生热量,是一种内加热方式,与传统加热方式相比,具有快速均匀的加热特点。但食品往往不是一个均匀体系,不同部位的电导率的差异也会造成欧姆加热升温的不均匀性,研究不均匀体系欧姆加热时的温度分布对于欧姆加热技术的开发利用有重要意义。本文利用有限元方法,模拟了含有绝缘体的物料的欧姆加热过程,并用实验进行了验证。结果表明,有限元模型能够很好地模拟欧姆加热过程,整个加热过程中,模拟预测的温度与实验测得温度接近,最大差值为8K。同时运用有限元模型模拟了绝缘体的位置和方位对温度场的影响,绝缘体在物料中的位置和方位影响物料中电流密度的分布,温度场最高点位置始终出现在电流密度最高的区域,而最低点与电流的加热作用和物料间的热传导作用有关。     

基于数字光处理技术的多材料增材制造装置研究

针对目前市场上多数增材制造设备成型加工时材料单一,成型件功能单一等缺点,课题组提出了一种低成本、基于数字化光处理技术(DLP)的多材料增材制造系统。在分析传统数字光处理技术工艺基础上,课题组设计了一种多材料线性切换装置和清理装置,并搭建相关的成型系统平台;采用Lab VIEW虚拟仪器平台作为控制系统核心,编写上位机程序,Arduino做下位机运动控制,建立从机电设计到多材料工艺过程一体化策略。课题组使用商业光敏树脂应用测试,结果表明系统能够实现层厚及成型件尺寸的精确控制和打印切换功能。系统能实现多材料加工成型,打印具有一定功能性的器件。