抽象融合沉积建模(FDM)也称为融合细丝制造(FFF)是最常用的添加剂制造(AM)技术。AM的影响不断增长,这是由于其各种优势及其对许多领域的适用性。许多研究工作集中在FDM技术的改进和机械性能的优化上,以制造可用于领域工业应用的部分。在本工作中,提出了对FDM过程中使用的材料的综述,并分析影响其机械行为的关键参数。在此框架中,FDM材料已分为三组:标准,复合材料和智能材料。先前的作品清楚地表明,该过程参数对用标准材料制成的零件的影响要比对复合材料制成的部分具有更大的影响。在机械征信方面讨论了过程参数的影响,例如气隙,层厚度,构建方向,栅格方向和轮廓数:拉伸和压缩,三分或四点弯曲测试和疲劳。还分析了这些过程参数对不同材料类别的影响。这揭示了与每个材料组相关的特殊性。这项工作可以将其视为理解该过程(结构 - 机械性fdm材料机械性属性关系)的全球见解。提出了综合备注和建议,以供将来的研究。
摘要:激光定向能量沉积 (L-DED) 是一种值得注意的增材制造方法,其中金属粉末通过喷嘴喷涂,然后使用激光逐层压实。与其他增材制造工艺不同,DED 对制造部件尺寸的限制较少,这使其有利于生产大型部件。然而,在增材制造中使用 DED 需要仔细优化各种工艺参数,包括激光功率、送粉速率、喷嘴扫描速度和沉积路径,因为这些参数会显著影响制造部件的几何形状和性能。最近的研究已经广泛调查了在不同能量密度下通过 DED 制造的部件的微观结构和性能,但对与送粉相关的变量的研究仍然缺乏。在本研究中,以粉末线密度 (PLD) 为参数,观察到在使用 STS316L 进行 DED 增材制造时,焊珠几何形状、微观结构和力学性能的变化以及送粉密度的变化。通过粉末进料速率和扫描速度控制,利用粉末线密度对 STS316L 合金粉末进行 1 线沉积,从而能够在沉积过程中观察焊珠的几何形状和熔池形状。此外,通过控制粉末线密度的 DED 制造方形样品,以观察由此产生的微观结构和机械性能。观察到,即使在相同的能量密度下,样品也会根据粉末线密度表现出不同的晶粒形貌、微观结构和机械性能,各向异性的变化尤其显著。这凸显了粉末进料密度作为与能量密度一起优化 DED 增材制造工艺的关键变量的重要性。本研究的结果有望通过调节粉末进料密度来帮助控制金属增材制造工艺中制造部件的各向异性和强度。
引入3D打印已彻底改变了不同复杂晶格结构的设计和制造,从而提供了前所未有的灵活性,以优化各种应用的机械性能。但是,传统的3D打印晶格结构通常会在实现强度,刚度和体重之间达到所需的平衡时面临一些局限性。这项研究通过创新的设计修改对常规3D打印晶格结构的增强进行了全面研究。通过将高级计算技术(例如有限元方法(FEM)建模与实验研究)整合在一起,本研究旨在评估这些增强结构的机械性能。FEM分析允许精确预测压力分布和压缩负载条件下的变形,而实验验证则提供了对现实世界中适用性和性能的见解。结果表明,体重不是影响机械规格的主要因素,这是该研究通过获得的结果的主要假设,这表明与SC-FCC相比,在修改的模型中,将重量降低了12%,与SC-FCC相比,修改的模型比SC-BCC的重量比SC 11.7 G的重量更轻,并且与SC-BCC结构相比,重量为10.32 G较轻。这些发现揭示了机械性能的显着改善,包括增加负载能力,证明了这些增强的晶格结构对高级工程应用的潜力。这项研究不仅有助于理解3D打印的晶格的机械行为,而且还为开发更有效,更健壮的结构组件铺平了道路。
激光粉床融合添加剂制造(LPBF-AM)的金属迅速成为下一代金属零件和许多重要应用中最重要的材料处理途径之一。但是,表征基于激光的LPBF-AM的大型参数空间使得了解控制微结构和机械性能结果的变量是什么。基于直接LPBF-AM处理的敏感性研究是昂贵且冗长的,并且会受到每种打印机的规范和可变性。在这里,我们开发了一种快速通量数值方法,该方法使用动态固化和晶粒生长的细胞自动机模型模拟LPBF-AM过程。这伴随着多晶可塑性模型,该模型捕获了由于复杂的晶粒几何形状而捕获晶界的强化,并提供了所得微观结构的应力应变曲线。我们的方法将处理阶段与机械测试阶段联系起来,从而捕获了处理变量的效果,例如激光功率,激光斑点尺寸,扫描速度和孵化宽度,并在屈服强度和处理材料的切线模量上效果。当应用于纯Cu和不锈钢316L钢时,我们发现激光功率和扫描速度分别对每种材料的晶粒尺寸具有最强的影响。
提出,建筑,修改,操作和退役小型研发项目的设施;常规实验室操作(例如化学标准和样品分析的制备);并且经常进行小型试点项目(通常不到2年),以在演示行动之前验证一个概念,前提是建筑或修改将在先前受到干扰或发达的地区内部或连续(如果有活跃的公用事业和当前使用的道路易于访问)。未包括在此类别中的示威行动,这意味着按规模规模采取的行动,以表明技术是否可以在更大的规模上可行并适合商业部署。b3.15使用纳米级材料的小型室内研发项目
1 圣地亚哥州立大学机械工程系,5500 Campanile Drive,圣地亚哥,CA 92182,美国 2 武汉大学技术科学研究所,武汉 430072,中国 3 亚利桑那州立大学物质、运输与能源工程学院,551 E Tyler Mall,坦佩,AZ 85281,美国 4 南加州大学生物医学工程系,1042 Downey Way,洛杉矶,CA 90089,美国 5 南加州大学 Epstein 工业与系统工程系,3715 McClintock Ave,洛杉矶,CA 90089,美国 6 ShadeCraft Robotics Inc.,帕萨迪纳,CA 91105,美国 7 南加州大学化学工程与材料科学系,925 Bloom Walk,洛杉矶,加利福尼亚州 90089,美国 8 南加州大学航空航天与机械工程系,美国加利福尼亚州洛杉矶 90089 9 武汉大学物理科学与技术学院,武汉 430072 10 Sonny Astani 南加州大学土木与环境工程系,美国加利福尼亚州洛杉矶 90089
摘要:纤维增强聚合物是一种由纤维和树脂组成的先进复合材料。这是修复现有结构和新结构的一种经济高效且有效的材料。此外,这些复合材料具有出色的机械性能,包括强度,抗冲击力,刚度,承载能力和柔韧性。这项实验研究旨在研究经过机械和非破坏性测试时包裹在不同层中的AFRP和CFRP材料的行为。确认M30级的具体研究用于这项实验研究。为了确保在整个研究中确保一致的具体质量,施放了各种测试标本并进行标准测试,包括压缩测试,分裂拉伸测试,破裂模量,弹性模量以及对硬化混凝土的影响测试。此外,回弹锤和UPV测试是确定混凝土质量的两种重要NDT方法。使用各种样品进行了测试,包括立方体(150mmx150mm),气缸(150mmx300mm),棱镜(100mmx100mmx500mm)和圆盘(63.5mm x 152.4mm)。实验结果表明,与单个和双层包装中的AFRP和无限制样本相比,与CFRP限制的混凝土标本相比具有更高的强度。关键字:纤维增强聚合物,环氧树脂,芳香纤维增强聚合物,碳纤维增强聚合物,机械性能,NDTA,单层和双层层。
该出版物的发行是为了进一步的合作推广工作,由5月8日和6月20日,1 9 1 4。它是由美国农业部合作而生产的;康奈尔合作扩展;康奈尔大学的农业与生命科学学院,人类生态学院和兽医学院。Cornell合作扩展提供了平等的计划和就业机会。Helene Dillard,导演。
在这项研究中,分析了热处理对由线弧添加剂进行的2209双不锈钢晶体的微观结构和机械性能的影响。发现,在1100°C下进行溶液处理2小时,在300°C下进行2小时的回火可以有效地改善2209双式不锈钢的晶粒不均匀性,消除γ2和有害的脆性相,并考虑机械性能和耐腐蚀性。与原始沉积状态相比,硬度和屈服强度增加了10%和31.8%,达到245.6 hv和499.7 MPa,满足工程螺旋桨的要求。电子背裂片衍射研究表明,晶粒变得精致,奥斯丁岩在溶液热处理后保持<101> // z方向。在原始样品和实心溶液中都存在许多小角度的晶界,但是进一步的回火将小角度的晶界转化为大角度的晶界。关键字:弧添加剂制造; 2209双面不锈钢;热处理;微观结构属性
