選擇性激光燒結(jié)數(shù)值模擬與工藝優(yōu)化.pdf

1、選擇性激光燒結(jié)(SLS-SelectiveLaserSintering)是20世紀(jì)80年代末迅速發(fā)展起來的一種快速成型(RP-RapidPrototyping)技術(shù)。由于其制造周期短、可采用多種原材料、無需支撐、成本較低,所以越來越受到重視。隨著時代的發(fā)展,對于SLS加工零件精度和強(qiáng)度的要求越來越高,因此對SLS工藝進(jìn)行研究有重要意義。
　　本文以304L不銹鋼金屬粉末為研究對象,利用有限元模擬方法對SLS加工熱物理過程進(jìn)行數(shù)值模

2、擬分析,建立了工藝參數(shù)與溫度場參數(shù)及應(yīng)力場參數(shù)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型,利用遺傳算法對工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。主要研究內(nèi)容如下:
　　利用有限元軟件ANSYS建立了SLS數(shù)值模擬三維有限元模型。該模型綜合考慮了材料的非線性、熱傳導(dǎo)、熱輻射、熱對流和相變潛熱等因素,利用APDL(ANSY參數(shù)化設(shè)計語言)實現(xiàn)激光熱源的移動與加載。利用該模型對激光燒結(jié)的溫度場、應(yīng)力場及變形進(jìn)行了模擬分析。燒結(jié)變形模擬結(jié)果與試驗結(jié)果相吻合。
　　在大量數(shù)

3、值模擬取樣試驗的基礎(chǔ)上,利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別建立了工藝參數(shù)與燒結(jié)過程平均最大溫度、平均最大溫度梯度、最大變形、最大等效殘余應(yīng)力的預(yù)測模型,研究了激光功率、掃描速度、掃描間距、粉層厚度及預(yù)熱溫度對燒結(jié)過程平均最大溫度梯度、平均最大溫度、最大變形及最大等效殘余應(yīng)力之間的定量關(guān)系,該模型可以對平均最大溫度、平均最大溫度梯度、最大變形及最大等效殘余應(yīng)力進(jìn)行預(yù)測,對選取合理的工藝參數(shù)具有指導(dǎo)意義。
　　利用遺傳算法并結(jié)合BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對工藝參