目前優(yōu)化設(shè)計(jì)方法多數(shù)是建立在傳統(tǒng)制造工藝基礎(chǔ)上,嚴(yán)重制約了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力發(fā)揮,未能利用增材制造技術(shù)所提供的新型設(shè)計(jì)空間,使得零部件的結(jié)構(gòu)性能無法得到充分釋放。本文為更好的發(fā)揮增材制造的加工優(yōu)勢,及探索與拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)相結(jié)合的技術(shù),對傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)件進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì),使其重量更輕性能更強(qiáng),更容易被制造。使用增材制造技術(shù)中LED（Light Emitting Diode）-LC（Liquid Crystal）面成型光固化技術(shù)為制造基礎(chǔ),首先對拓?fù)鋬?yōu)化方法和光固化反應(yīng)原理,及在光固化成型過程中的精度問題進(jìn)行分析,為后文結(jié)構(gòu)件的拓?fù)鋬?yōu)化、材料制備、工藝優(yōu)化提供理論基礎(chǔ)。以下擺臂和鉸鏈力臂為具體研究對象,結(jié)合有限元分析技術(shù),對初始結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜動態(tài)性能分析,設(shè)置設(shè)計(jì)空間和非設(shè)計(jì)空間,利用帶懲罰模型的變密度法對其進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化,依據(jù)優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行二次建模,再把最終設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)重新進(jìn)行靜動態(tài)性能分析,并與初始結(jié)構(gòu)進(jìn)行對比。對優(yōu)化后結(jié)構(gòu)打印成型所需的材料進(jìn)行制備,分析常見的低聚物、活性稀釋劑、光引發(fā)劑,并通過不同配比的低聚物和光引發(fā)劑對光敏樹脂性能的影響,最終獲得合適配方。在光固化成型過程中,采用單因素分析方法探討分層... 

【文章來源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

增材制造成型過程

傳統(tǒng)減材制造(A)和增材制造(B)對比

鰨??抵亓棵考跚?00Kg，可節(jié)省燃油6%～8%，相應(yīng)的排放物也會大量減少，而且會提高汽車的動力性，且隨著國際原油價格的上漲，對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成了極大負(fù)擔(dān)，而減輕汽車重量是改善上述狀況的最有效途徑之一。飛機(jī)重量每減輕1%，性能可提高3%～5%，同時還能有效地降低運(yùn)營成本，減少廢氣物排放，對改善環(huán)境起到重要作用[9-12]。在國防領(lǐng)域，如果導(dǎo)彈減輕些許重量，其射程必會增加，對打擊敵方起到更強(qiáng)的威懾作用。同時減輕重量就意味著使用很少的材料，如鈦合金等昂貴金屬，所用材料的減少對成本控制起到至關(guān)重要的作用。圖1.3拓?fù)鋬?yōu)化前后對比圖拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)作為輕量化研究的重要方法，被廣泛應(yīng)用到汽車、工程機(jī)械、航空航天等領(lǐng)域。拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)是在滿足結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的前提下，通過分析結(jié)構(gòu)的傳力路徑，將不承受應(yīng)力或不影響力學(xué)性能的多余部分去除，從而達(dá)到減輕結(jié)構(gòu)整體重量的目的[13-16]。同一產(chǎn)品進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化前后對比如圖1.3所示，可以明顯看到優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)更簡單，用料更少，重量更輕，同時伴隨著結(jié)構(gòu)的不規(guī)則，有復(fù)雜的空洞和大量的曲面，傳統(tǒng)加工工藝難以制造，如果考慮使用傳統(tǒng)加工工藝，需要對優(yōu)化后的模型進(jìn)行二次優(yōu)化設(shè)計(jì)，就導(dǎo)致無法充分發(fā)揮拓?fù)鋬?yōu)化的優(yōu)勢。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3552058