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作者:潘文瀚;许明三;韦铁平;叶建华;朱峰立;杨林沂;
单位:福建理工大学,福建省智能加工技术及装备重点实验室;福建理工大学,机械与汽车工程学院;
摘要:为提高轻量化前提下选区激光熔化成型点阵结构力学性能,融入拱形特征进行点阵结构设计。综合考虑多结构参数的交互影响,利用响应面法建立了拱形高跨比、单胞杆径和胞元高度3个结构参数与点阵弹性模量及抗压强度的数学关系模型,分析了结构参数对点阵弹性模量与抗压强度的影响规律,获得较优的结构参数组合。结果表明,拱形高跨比对结构弹性模量与抗压强度的影响最显著,随着高跨比的增大,结构弹性模量与抗压强度显著提高。优化得出拱形点阵的较优结构参数组合为拱形高跨比0.7、单胞杆径1.2 mm、胞元高度4.5 mm,在此条件下其弹性模量为2.012 GPa,抗压强度为79.254 MPa,相比优化前弹性模量和抗压强度分别提升21.57%和35.60%,结构力学性能显著增强。本研究可为轻量化点阵结构的设计与优化提供参考。
关键词:选区激光熔化;;结构参数;;拱形点阵;;弹性模量;;抗压强度
基金资助:国家自然科学基金资助项目(51575110);; 福建省自然科学基金资助项目(2020J01872)