选区激光熔化制备多孔结构的成形偏差及力学性能与压缩失效分析

作     者：徐榕蔚 张振杰 刘清原 张光辉 龙芋宏 XU Rongwei;ZHANG Zhenjie;LIU Qingyuan;ZHANG Guanghui;LONG Yuhong

作者机构：桂林电子科技大学桂林541004 华中科技大学武汉430074 

基　　金：国家自然科学基金青年科学基金资助项目(62004050,52165056) 广西自然科学基金重点项目(2019JJD160010) 广西研究生教育创新项目(2020YCXS010,2021YCXS001) 2020年全国大学生创新创业训练计划(No.202010595032) 

出 版 物：《焊接学报》 (Transactions of The China Welding Institution)

年 卷 期：2022年第43卷第10期

页      码：49-56,I0006页

摘      要：因多孔结构轻质高强度、力学性能可调节的特点,被广泛用于骨骼医疗、航空航天等领域.为了探索多孔结构选区激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)成形误差与压缩失效性能,以钻石型晶格和六孔开口球形两种多孔结构为例,采用理论预测与试验测试研究SLM制造多孔结构的压缩力学行为,使用ANSYS软件对所研究的多孔结构进行准静态压缩模拟,并对SLM成形的多孔结构进行单轴压缩试验,最后结合仿真和试验,观测和分析它们的变形过程和失效机制.对比后发现数值设计的多孔结构尺寸与最终制造的结构存在偏差,导致力学性能理论值与试验值存在一定差异,但应力应变场变化规律一致.试验结果表明,在孔隙率50%~80%时,钻石型晶格结构屈服强度为31.85~182.13 MPa,弹性模量为1.45~2.30 GPa;六孔开口球形结构屈服强度为35.19~130.64 MPa,弹性模量为1.59~2.90 GPa,不同多孔结构随孔隙率的增大,力学性能变化趋势不一致.

主 题 词：多孔结构 选区激光熔化 压缩 变形过程 失效机制 

学科分类：080503[080503] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.12073/j.hjxb.20211005001

馆 藏 号：203115525...