噴射成形制備管狀坯形貌的計算機模擬.pdf

1、基于固定式多噴嘴噴射成形開發(fā)測試設備，建立管狀沉積坯形貌預測模型。在分析霧化流沉積特性的基礎上對沉積基底的運動參數進行優(yōu)化，并模擬不同霧化噴嘴條件下管狀沉積坯的生長過程及形貌。分析比較計算結果，探討具有不同傾角的霧化器對于沉積坯形貌的影響規(guī)律和機理。
　　首先，根據霧化器與基底之間運動的相對性簡化了建模難度，計算出各時刻沉積點所對應的噴射距離 h和沉積半徑 r，通過引入判斷沉積點屏蔽情況的“BFC+形貌函數”法并進行沉積節(jié)點的坐標

2、追蹤，建立了預測管狀坯形貌的數學模型。分析了霧化流在沉積表面的螺旋軌跡以及疊加特性，得出了優(yōu)化沉積基底運動參數(u,ω)的基本條件：當基底平移速度 u與旋轉速度ω滿足關系式u/ω≤ dmax/2π時，在沉積面內可形成表面連續(xù)的質量分布，并有利于形貌連續(xù)的沉積坯的生成。其中，dmax為能夠在沉積表面形成連續(xù)質量分布時的沉積軌跡極限螺距，要求在最小霧化器傾角（同時使用兩個以上霧化器時）和沉積終點噴射距離 hf條件下計算得出。最后，模擬計算了

3、不同噴嘴組合條件下7075鋁合金管坯的形貌及其生長過程。
　　研究結果表明：當使用具有傾角的噴嘴(β≠0)進行噴射時，由于在沉積表面的質量分布對稱性受到影響，單一沉積層的厚度不均勻，所制備的管坯過渡區(qū)長度明顯增加，有效穩(wěn)定生長區(qū)長度減小，降低了收得率；沉積基底運動參數(u,ω)、初始噴射距離 h0等工藝參數并不能改變因霧化器傾角所引起的沉積坯形貌的不理想狀況。因此，當將該設備用于實驗室制備管坯時，建議直接使用傾角為0o的霧化器單噴