氧化铝粉末热等静压致密化过程模拟与验证

基于粉末烧结体塑性理论,应用Shima屈服准则和改进的Maxwell粘塑性本构模型描述氧化铝粉末热等静压的变形规律.有限元模拟结果显示:热等静压结束后粉末体在角落处收缩率小而中部收缩率大,分别为13.67％和19.04％;开始阶段外力较均匀,包套角落部分的变形抗力大于中部处的抗力,导致包套形状发生畸变.对比试验与模拟结果,模拟相对密度较实际结果大约1.5％.在圆柱侧面等结构简单区域,预测形状变化与实际较好吻合;但在复杂结构区域(如包套角落处),预测形变程度小于实际情况,误差＜4％.有限元模拟准确地预测了氧化铝粉末热等静压致密化过程,对于近净成形复杂零件将十分有益.     

圆柱面铝合金点阵结构电弧增材制造

采用电弧熔丝增材制造（WAAM）制备了圆柱面双层金字塔点阵结构，分析了圆柱面金字塔点阵结构的空间特征，建立了单元杆杆长数学模型，进行了圆柱面切片和路径规划，揭示了送丝速度、冷金属过渡技术（cold metal transfer, CMT）周期数和电弧枪偏移量与单元杆直径和倾角的关系。结果表明，圆柱面金字塔点阵结构具有旋转体的空间特征，其单元杆杆长随着点阵层数的增加而逐渐增加，圆柱面切片可获得增材制造路径点，通过调节送丝速度和CMT周期数可实现在2.20～5.02 mm的范围内精确控制单元杆直径，通过调节送丝速度和电弧枪偏移量可实现在30°～90°的范围内精确控制单元杆倾角。利用WAAM制备了包含300个点阵单胞的圆柱面双层金字塔点阵结构，其单元杆直径最大误差不超过2.3%，单元杆倾角最大误差不超过1.8%。     

柔性磁电材料体系及其增材制造研究进展

柔性磁电材料，是将低弹性模量的磁性物质和导电物质分散在柔性介质中的一类复合材料。柔性磁电材料体系着重于“磁性材料”与“导电材料”的协同作用。在外力作用下，体系内“磁性部分”与“导电部分”之间相互作用发生改变，从而获得力-电的转换性能。综述目前柔性磁电材料体系的研究进展；归纳三种柔性磁电材料体系的工作方式，即外力作用下柔性磁部分发生形变、柔性导电部分发生形变以及柔性磁部分与柔性导电部分之间的作用距离改变；介绍基于粉材、丝材以及光固化增材制造技术成形的柔性磁电材料体系，总结其在自供能感知与能源俘获领域的应用，最后探讨柔性磁电材料体系目前存在的问题及发展趋势。通过对新型柔性磁电材料的设计与制造进行阶段性总结，为其后续在人机交互、柔性传感及医疗康复领域的应用奠定了基础。