1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2.1 选择性激光熔化技术
1.2.2 政策分析及产业化进展
1.2.3 选择性激光熔化成形设备
1.2.4 钛合金Ti6Al4V选择性激光熔化成形
1.3 选择性激光熔化数值模拟的研究现状
1.3.1 基于流体动力学方法的流场与温度场的模拟研究
1.3.2 基于有限元法的温度场与应力场的模拟研究
1.4 悬垂结构的选择性激光熔化过程的热行为研究
1.5.1 课题来源
1.5.2 研究目标
1.5.3 拟解决的关键共性问题
1.5.4 课题研究思路
1.6 全文内容组织结构
2 钛合金SLM热过程基本理论与实验条件
2.1 引言
2.2 Ti6Al4V钛合金的SLM热过程特点
2.3 Ti6Al4V钛合金的温度场分析基本理论
2.4 热-力耦合分析
2.5 Ti6Al4V钛合金应力场分析基本理论
2.6 激光热源
2.7 材料特性
2.7.1 热物理特性
2.7.2 力学特性
2.8 有限元技术
2.8.1 材料属性的动态转换
2.8.2 生死单元技术的应用
2.9.1 粉末材料
2.9.2 实验设备
2.9.3 制件检测方法和手段
2.10 本章小结
3 激光与材料的相互作用机理研究
3.1 引言
3.2 激光束在介质中的传播机制
3.3 粉末态参数对光学穿透深度和吸收率的影响
3.4 其他因素对吸收率的影响
① 激光波长
② 温度
③ 氧含量
④ 表面涂层、改性、表面状态对吸收率的影响
3.5 本章小结
4 SLM热过程瞬时吸收率的演变规律研究
4.1 引言
4.2 SLM热过程瞬时吸收率的数学模型
4.3 SLM热过程瞬时吸收率的有限元计算模型
4.3.1 模型描述
4.3.2 瞬时吸收率的计算
4.3.3 瞬时吸收率的有限元计算流程
4.3.4 模型设置
4.3.5 模型验证
4.4 瞬时吸收率随着激光作用时间和扫描线的演变规律
4.5 工艺参数对瞬时吸收率的影响分析
4.5.1 扫描间距
4.5.2 扫描速度
4.5.3 激光功率
4.5.4 光斑半径
4.6 本章小结
5 SLM热过程温度场及熔池演变规律
5.1 引言
5.2有限元模型及模型验证
5.3.1 温度历程
5.3.2 加热和冷却速率
5.3.3 温度分布
5.4 熔池的动态演变规律
5.5 实验研究
5.6 本章小结
6 悬垂结构的SLM热行为研究
6.1 引言
6.2 悬垂结构的SLM有限元模型
6.2 实验设计
6.4 悬垂结构的SLM温度场和熔池分析
6.5 悬垂结构的SLM应力场分析
6.6 本章小结
7 结论与展望
7.1 结论
7.2 创新点
7.3 展望
参考文献
附录
A.作者在攻读学位期间发表的论文目录
B.作者在攻读学位期间取得的科研成果目录
C.作者在攻读学位期间参加的科研项目
D.作者在攻读学位期间获得的奖励
E. 学位论文数据集
致谢
声明
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