摘要：金属材料增材制造具有工艺流程短、柔性可设计等优点,可满足复杂结构件单件小批量个性化需求,在众多金属增材制造工艺方法中,金属熔融直写成形具有成本低、效率高等优势。射流稳定性是影响金属熔融直写成形质量和精度的关键因素。针对直写成形射流特点,分类建立了液滴流、曲张流、平滑流、波动流4种典型射流状态模型,模拟并分析了射流的演化过程,获得了修正后的金属射流连续段长度公式,以及射流沉积稳定性调控的关键因素;基于金属射流单道沉积工艺试验,获得了不同射流状态沉积后轨迹均匀性的基板速度调控范围。射流状态模型建立和沉积轨迹均匀性调控范围的获取,为金属熔融直写工艺形性调控提供理论依据。

摘要：面向船舶智能制造的工艺过程,针对传统工艺数据库设计流程,提出一种改进优化设计方法,主要有3点:提出9要素分析法,将船舶智能制造中的工艺数据要素分为9种;基于9要素分析法,设计通用概念结构图模型;根据实际工艺过程的特点,在逻辑结构设计中提出2种优化方法,降低数据库的复杂度,解决数据冗余和数据库读写频繁等问题。为验证提出的优化方法的可行性和适用性,针对船舶智能制造中的装配工艺过程,设计装配工艺数据库接口系统。

摘要：金属件熔融堆积3D打印过程中,制件的层间结合性能主要取决于热作用过程,因此对成形过程温度变化进行研究显得尤为重要。该研究基于熔融堆积3D打印成形特点,建立了成形过程有限元分析数学及物理模型,并使用ANSYS有限元软件对不同熔融金属温度、基板温度及堆积速度条件下成形过程温度场变化进行模拟研究。结合相同参数条件下的对比工艺试验,研究了这些参数对最终成形金属实体层间结合性能的影响。研究结果表明:随着熔融金属温度、基板温度的升高,以及堆积速度的增加,成形实体温度上升速度加快,高温热影响区增大,温度梯度减小,实体层间结合及拉伸性能提高,并在熔融金属温度160℃,基板温度90℃,堆积速度16mm/s参数条件下打印出了层间结合良好的铋锡合金实体。

摘要：阵列式石膏喷墨打印机是基于三维印刷技术而开发的一种石膏件快速成形装置。面向工业石膏3D打印工艺,设计了一种低成本、高效率阵列式喷墨石膏打印装置,并利用ANSYS有限元分析软件,针对其主体机架分别进行静力学分析和模态分析,获得变形及应力分布,以及各阶频率和振型。分析结果表明,在使用工况下,主体机架不会发生较大变形及共振现象。主体结构设计满足阵列式喷墨石膏打印装置使用要求,为工业石膏喷墨打印技术研究提供了硬件基础。

摘要：为提升船舶制造的智能化水平,对船舶制造过程中切割工艺进行流程改造,并分析其可行性;提出了一种智能工艺分析方法,依据该方法设计了智能切割工艺的数据库和核心工艺表。本方法为船舶制造工艺数据设计提供了通用的方法,并为智能切割工艺数据采集与存储、工艺过程分析、工艺数据挖掘提供了信息化基础。