铝合金WAAM筒形构件变形演变的有限元计算

构件变形控制是电弧增材制造技术面临的关键问题之一，采用有限元计算方法对铝合金电弧增材制造筒形构件的变形特点进行了研究，建立了基于移动热源法的热-弹-塑性顺序耦合模型，从变形过程和最终变形两方面分析了筒形构件变形演变规律。结果表明，铝合金筒形构件变形主要表现为基板的翘曲和筒体的径向变形，轴向和周向变形可忽略不计。筒体上每一点的变形过程与温度循环变化趋势相对应，可以分为热累积、热平衡及最终冷却3个阶段。圆筒的最终径向变形在高度方向上呈现非均匀分布特征，最大变形位于筒体中上部。有限元计算的变形分布规律与试验测量结果一致，最大变形量偏差为15%,所建立的有限元计算模型可以准确地预测筒形构件的变形特点。