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申请/专利权人:沈阳航空航天大学
摘要:本发明公开了一种大型结构增材制造过程中精准调控应力的方法,涉及金属材料增材制造领域。该方法采用非接触的测量方式,能够获取全场应变等动态变形数据,获得应变场的实时分布信息,进行高应变区域识别与轮廓的提取,利用锤击高应变区域的方法,改善大型结构件残余应力和变形,并适用于不同的增材制造方法进行零件沉积制造。该方法针对性解决了在增材制造过程中零件高应变区域的识别与轮廓提取的困难,避免全区域锤击覆盖,极大提高整体制造效率,降低零件变形与开裂的风险,并会引入大幅度的塑形变形,使得增材制造定向生长的柱状晶与树枝晶破碎,形成细小的等轴晶,组织结构均匀化,位错密度高,具有较高的强度与耐磨性,其力学性能得以强化。
主权项:1.一种大型结构增材制造过程中精准调控应力的方法,其特征在于,包括如下步骤:S1:在大型结构件的增材制造过程中,每沉积一层后,暂停增材制造,对当前沉积层表面的应变场信息进行实时采集,获得当前沉积层表面的应变场分布信息;S2:基于应变场分布信息,提取当前沉积层表面的最大应变值εi,其中i代表增材制造的层数,判断εi是否超过设定阈值εh-max:若εi>εh-max,则继续找出当前沉积层表面中应变值超过εh-max的其他位置,并将应变值超过εh-max的连续部分进行组合获得若干高应变区域,并对各高应变区域进行轮廓提取和定位,转至步骤S3;若εi≤εh-max,则继续增材制造;S3:根据轮廓和定位信息规划每个高应变区域内的锤击运动路径和不同高应变区域之间的锤头跳转策略,驱动锤头按照锤击运动路径和锤头跳转策略进行锤击,完成锤击后锤头返回原始位置;S4:再次监测经第j次锤击后当前沉积层表面的最大应变值εi-j:若εi-j>εh-max,则把当前沉积层表面不同位置处应变值超过εh-max的连续部分组合成若干高应变区域,并对各高应变区域进行轮廓提取和定位,转至步骤S3;若应变值εi-j≤εh-max,则停止对该沉积层表面的锤击,继续后续层的增材制造;S5:重复步骤S1-S4,直至完成大型结构件的整体成形。
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百度查询: 沈阳航空航天大学 一种大型结构增材制造过程中精准调控应力的方法
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