一、选择性激光烧结PC粉末的建模研究（论文文献综述）
姜乐涛[1]（2021）在《选择性激光烧结用复合蜡粉制备及其分子间协同效应研究》文中指出选择性激光烧结技术（Selective Laser Sintering,SLS）与熔模铸造技术相结合,能够实现薄壁、形状复杂零件的精密铸造,有着广阔的应用前景。目前SLS成型铸造熔模所用的高分子材料如聚苯乙烯、聚碳酸酯等在脱模时会产生有毒有害气体和烟尘,污染环境、危害人身健康。传统铸造蜡粉熔点低、烧结过程不易控制,翘曲变形严重。以聚乙烯蜡为基材开发SLS用熔模材料可有效解决上述问题。本研究从微观结构出发,借助量子化学密度泛函和从头算理论探讨复合蜡粉材料各组分分子间相互作用及其协同效应,揭示聚乙烯蜡为基材的SLS用熔模材料各组分间相容性的本质,进一步探索复合蜡粉成型件性能改善的原因,在此基础上开发可用于薄壁复杂铸件的SLS用复合蜡粉材料,并进行成型工艺研究。主要内容如下:（1）选择Mn+···coronene···CH4(Mn+=Li+、Na+、K+、Be2+、Mg2+、Ca2+)作为聚乙烯蜡/炭黑/十二烷基苯磺酸钠（PEW/C/SDBS）复合蜡粉的模型体系,采用B3LYP、M06-2X和MP2量子化学方法在6-311++G**基组水平上进行了相互作用及其协同效应的研究。结果表明,在三聚体Mn+···coronene···CH4中存在协同效应,强度遵循coronene···Li+>coronene···Na+>coronene···K+和coronene···Be2+>coronene···Mg2+>coronene···Ca2+的顺序。约化密度矩阵（RDG）和分子中的原子理论（AIM）分析揭示了Mn+···coronene···CH4协同效应的本质。由于协同效应,复合蜡粉分子间相互作用增强,体系结构发生变化,使材料相容性得到改善,减小了烧结过程中的应力应变,是成型件性能改善的微观机制。（2）为探索氧化石墨烯（GO）取代炭黑对材料相容性的影响,选择三聚体Na+···GO···CH4作为聚乙烯蜡/氧化石墨烯/十二烷基苯磺酸钠（PEW/GO/SDBS）复合蜡粉模型体系,在M06-2X/6-311++G（2d,p）和MP2/6-311++G（2d,p）水平上,对Na+···σ/π和氢键相互作用协同效应进行了理论研究。结果表明,Na+···GO···CH4体系中的相互作用和协同效应均大于Na+···coronene···CH4体系中的相互作用和协同效应。因此,当复合蜡粉中的炭黑被GO取代后,分子间相互作用和组分间的相容性进一步加强,使成型件性能得到进一步改善。（3）基于理论计算结果,分别配制聚乙烯蜡/炭黑/十二烷基本磺酸钠（PEW/C/SDBS）复合蜡粉和聚乙烯蜡/氧化石墨烯/十二烷基本磺酸钠（PEW/GO/SDBS）复合蜡粉,并进行性能测试和结构表征,对理论计算结果进行了验证。红外谱图结果（IR）显示形成三聚体后,PEW/C/SDBS三聚体C-H键伸缩振动明显加强,O-H键振动峰消失,C-OH弯曲振动发生明显蓝移,且在1104.9 cm–1处出现强峰,表明分子间相互作用加强,验证了协同效应的存在。PEW/GO/SDBS三聚体1104.9 cm–1处的峰与PEW/C/SDBS三聚体1109.5 cm–1处的峰相比较,峰值和面积都明显增强,表明用GO代替炭黑,各组分间分子间相互作用及协同效应更加显着。DSC分析发现两种复合材料的熔融峰缓且宽,有利于控制成型过程。与PEW/C/SDBS复合蜡粉相比,PEW/GO/SDBS复合蜡粉粘度增加、测试件弯曲强度和压缩强度均提高。表明PEW/GO/SDBS各组分间协同效应比PEW/C/SDBS各组分间协同效应更显着,这是GO的官能团和SDBS中的Na+以及聚乙烯蜡的C-H键相互作用的结果。（4）通过正交试验得到了PEW/C/SDBS和PEW/GO/SDBS两种复合蜡粉的最佳烧结工艺参数。在最佳烧结工艺参数下,烧结件的收缩率和翘曲变形得到了有效控制。与PEW/C/SDBS复合蜡粉相比,PEW/GO/SDBS复合蜡粉测试件翘曲变形率更低、弯曲强度和压缩强度增强。这些结果表明复合蜡粉组分间发生了明显协同效应,材料相容性得到了改善,应力应变减小;而且用GO代替炭黑,相容性进一步改善。（5）成型件浸蜡处理后,力学性能得到了大幅提升。复合蜡粉制作的蜡模可用蒸汽法脱除。得到的铸件结构完整、表面光滑、尺寸精度高。无损检测未发现内部有裂纹、气孔、夹杂等明显缺陷。表明复合蜡粉可用于薄壁复杂铸件的精密铸造,且不会对环境造成污染。本研究通过理论计算研究了材料各组分分子间的相互作用及其协同效应,从微观角度深层次的探讨了材料组分对性能影响的本质原因,开发了新型环保聚乙烯蜡复合材料,对于SLS成型铸造熔模组分的精选和工艺优化具有重要的理论和实践意义;该研究将计算材料科学与增材制造成型材料相结合,提供了一种增材制造新材料研发的新思路。
张慧[2]（2021）在《纤维素/聚乳酸激光烧结成型机理及实验研究》文中研究说明激光烧结技术（laser sintering,LS）是增材制造（additive manufacturing,AM）研究领域里的一项主流技术分支,对当今社会的生产模式产生了重要的影响。在LS技术不断多元化、普及化的发展中,解决传统加工耗材难成型、可用耗材种类少、性价比低等问题仍是LS技术的研究热点。聚乳酸（polylactic acid,PLA）AM技术近年兴起,丝线PLA熔融沉积成型（FDM）这项AM技术分支趋于成熟化,已进入市场。然而,粉状PLA基复合材料LS技术还面临着诸多难题:多数PLA难于或无法LS成型;一些实验室合成的聚乳酸工艺复杂、稳性定差、成本高且产量少;国内外缺少对新PLA基复合材料LS技术的完整研究,导致难以推广应用。针对上述发展现状与问题,本文提出一种低成本的、可完全降解的纤维素/聚乳酸共混物的新型生物质LS耗材,采用理论分析、宏微观多尺度的数值计算与模拟分析以及实验测试方法对纤维素/聚乳酸激光烧结技术进行系统性研究。以纤维素/聚乳酸激光烧结成型机理为核心理论,从材料设计与制备、LS工艺、制件退火处理等多个环节突破PLA基复合材料激光烧结的一些技术难题。主要工作归纳如下:（1）进行纤维素/聚乳酸的材料设计与制备。从材料物化特性的表征与分析着手研究,结合多层LS试验测试多种PLA的加工性,筛选出具备一定可行性的PLA材料。以纤维素为填料制备多配比的纤维素/聚乳酸共混物,减少PLA基体材料LS过程的收缩形变,达到提高PLA基材综合成型性能的目的。（2）研究组分配比对纤维素/聚乳酸LS工艺及制件成型性能的影响。借助分子动力学模拟方法分析纤维素添加量对纤维素/聚乳酸相容性和LS过程分子间相互作用的影响,从分子层面探明宏观组分配比对材料LS成型性能的影响。通过LS实验和性能测试验证了组分配比对纤维素/聚乳酸材料物化特性、LS制件成型性能的影响规律,最终获得材料综合性能良好的组分配比。（3）探究纤维素/聚乳酸LS过程激光能量传递过程、作用机制及影响规律。宏观层面借用MATLAB数值模拟和ANSYS有限元方法分析激光能量密度和LS温度场分布的影响因素和规律,并建立相关数学模型。微观层面采用分子动力学模拟方法研究热作用对纤维素/聚乳酸体系分子运动行为、分子结构、界面结合作用的影响规律,在微观尺度上揭示纤维素/聚乳酸LS过程的热影响机制和宏观的液相烧结成型机理。（4）以提高纤维素/聚乳酸激光烧结制件成型性能为目的,探究工艺参数、打印方向、退火处理工艺对制件密度、力学性能、尺寸精度、微观形貌、结晶性能等的影响。通过全因子试验设计方法分析工艺参数对LS制件力学性能的显着性影响,并建立数学模型,获得力学性能最佳的工艺参数。
王磊[3]（2021）在《CF/PES复合粉末激光烧结的数值模拟与实验研究》文中研究表明选择性激光烧结（Selected laser sintering,SLS）作为一种先进制造技术,由于其自身的技术特点,在复杂外观成形与新产品研发等领域具有十分广阔的应用前景,并在近年来成为众多增材制造技术中发展较快的一种。但长期以来,选择性激光烧结的所用材料存在成本较高、种类单一及烧结件性能受限等问题。因此本文以开发新型功能性高分子复合材料为出发点,以碳纤维（Carbon Fiber,CF）作为填料,以聚醚砜树脂（Polyethersulfone resin,PES）作为高分子基体,通过数值模拟与烧结实验相结合的方式对CF/PES复合粉末的激光烧结成形性能进行研究。本文首先对实验所选用的粉末原材料进行介绍。随后通过理论计算的方式得出了建立CF/PES复合粉末有限元模型所需的物性参数,并确定诸如网格划分、热-力耦合算法以及热源移动加载等关键技术的实现方式。为后续CF/PES复合粉末激光烧结过程中温度场及应力场的数值模拟提供了理论基础和前期准备。本文采用ANSYS19.0有限元软件,通过使用APDL编程的方式进行数值模拟的研究。首先研究了冷却时间和扫描路径对CF/PES复合粉末烧结区域温度场及应力场的影响规律。在确定冷却时间与扫描路径的选择后又分别研究了激光功率、预热温度和扫描速度三项工艺参数对烧结件温度场和应力场的影响规律。后又通过烧结实验对多层模拟结果进行了验证,结果显示数值模拟的形变规律基本符合实际烧结件的形变特点。通过数值模拟与查阅文献相结合的方式确定了组分配比烧结实验所用的工艺参数,采用选择性激光烧结技术制取了不同组分配比的CF/PES激光烧结件。研究由5wt%至40wt%范围内,随着复合粉末中碳纤维质量分数的增加,CF/PES复合粉末烧结件在显微组织、拉伸强度与弯曲强度、电阻率与导电率、X、Y、Z三轴方向成形尺寸及烧结件密度五个方面的影响情况。试验结果表明CF含量为30wt%为SLS技术下CF/PES复合粉末激光烧结件的导电阈值,并最终制取了具备抗静电能力且力学性能及成形尺寸较好的CF/PES激光烧结件。为工程实际中制备复杂结构的抗静电零部件提供了技术参考。
楚少生[4]（2020）在《表面结构设计对增材制造零件粘接性能的影响》文中认为增材制造（AM）是近年来发展迅速的新型制造工艺,由于其可以设计制备出任意形状的结构件,所以可以在确保结构件强度的前提下最大限度的降低结构件的重量。将传统结构与增材制造结构通过粘接连接是降低成本的一种非常具有意义的方法。本论文选用了应用最广泛的熔融沉积成型（FDM）和打印精度较高的选择性激光烧结（SLS）这两种AM技术,系统研究了表面结构对于粘接性能的影响。本论文的研究成果如下:（1）采用熔融沉积成型工艺研究了聚醚醚酮（PEEK）与聚醚酰亚胺（PEI）的粘结性能。通过单搭接（SLJ）试验、双悬臂梁（DCB）试验和有限元分析（FEA）,设计和优化了沟槽、方块、半球和台阶锥四种附着在体表面的微特征。表面特征和等离子体预处理对粘接强度影响很大。无论是SLJ还是DCB,其粘接强度均按阶梯锥>方块≈半球>沟槽顺序递减。与传统的微观结构不同,表面宏观结构尺寸较大,没有提高胶黏剂与胶接表面之间的粘结力（或浸润性）,但这些结构间的互锁作用使胶接面边缘的应力向中间分散,一定程度上弱化了应力集中问题。有限元分析结果表明,表面结构（5-20μm）时通过胶粘剂和表面微结构的联锁提高了胶粘剂粘接强度。而在DCB测试中,观察到粘接面失效,但是可用于粘接的体积增加的表面积对粘接强度提供了额外的促进作用。（2）采用选择性激光烧结工艺论文研究了构建方向和纤维取向对选择性激光烧结制得的碳纤维增强尼龙12试样粘结性能的影响。对于双悬臂梁测试结果,侧表面的Ⅰ型层间断裂韧性(GIC)比上表面高近4倍,比下表面高2.5倍。确定了较高的表面粗糙度和纤维取向相结合可以增强粘接性能。在纤维垂直于粘接表面的情况下,可以最大程度的抑制纤维撕裂失效,从而获得最高的断裂韧性(GIC=2600 J/m2)。
肖泽恒[5]（2019）在《基于3D打印节点的薄壳景观构筑物设计研究》文中指出随着经济水平的不断发展,人民的需求逐渐从物质层面上升到精神层面。非线性造型所带来的独特视觉与空间体验,为人民带来审美上的愉悦。同时,计算机数字技术不断发展,参数化设计工具与数字化建造技术日益成熟。外部的需求和内在设计及技术条件的共同促进下,使用参数化设计工具设计生成,由数字化建造技术搭建的非线性形态构筑物成为一个值得研究的新领域本文详细进行了3D打印的理论分析,并对使用3D打印数字技术进行建造的各条技术路线进行分析,比较得出使用3D打印节点进行构筑物设计建造的优缺点与适用范围。对于使用3D打印节点的构筑物,由于3D打印节点的力学性能与造价限制,需要使用高效的的结构形式,这一问题仍然没有系统的研究与解决方案。由此,笔者提炼出本文的关键问题:如何生成形成一套结构性能高效,具有较高落实可行性的3D打印节点构筑物设计方法?本文在三个层面提出解决关键问题的对策:在整体造型层面,为了使得整体造型结构性能高效,使用薄壳形态以减少结构中的弯矩,降低节点的荷载。本文使用RhinoVAULT对可能的薄壳形态进行了详细的分析,列举了若干种设计技巧与造型形式。在建筑部件层面,为了减少非线性形式的离散化部件难以建模问题,使用参数化生形工具,可以输入薄壳造型信息,进行各类实体部件的自动生形,此外还讨论了一些特殊的生形思路。在节点层面,为了解决3D打印节点成本较高,结构性能较低的问题,本文进行了各种材料的结构性能与造价对比,得出了合适的3D打印工艺与材料。笔者使用双向渐进结构优化法,得出了节点较佳的设计结构。为了满足构筑物多样化的使用需求,3D打印节点可以进行构造上的调整与扩展,满足遮阳、遮雨和种植绿植等等功能要求。本文在数字化建造这一宏大的课题中,选取3D打印节点这一小的切口,试图在宏观结构到微观节点,在结构、形式、材料、功能等等各个方面进行研究探索,找寻出一条行之有效,适应性强的设计方法与技术,希望对后来者的研究有一定启发和帮助。
唐明晨[6]（2019）在《激光选区烧结尼龙12的热氧老化机理及其微观结构、性能的研究》文中进行了进一步梳理激光选区烧结（Selective Laser Sintering,SLS）是增材制造（Additive Manufacturing,AM）中最主要且应用非常广泛的技术之一。SLS通过高能量的激光束烧结粉末材料逐层叠加,可直接成形塑料功能件或与铸造相结合制造结构复杂的零件。用于SLS的材料种类非常多,其中高分子材料里的尼龙12（Polyamide-12,PA12）凭借其优异的性能及粉末特征成为了最广泛应用于SLS的材料。但PA12在SLS工艺过程中极易发生热氧老化降解,导致制件性能下降且粉末回收利用率低,材料成为了限制SLS发展的瓶颈。针对上述问题,本文首先通过溶剂沉淀法制备了PA12粉末,分析了PA12在空气中的热氧老化现象。再通过SLS工艺对PA12进行4次连续打印,制得了不同批次的老化粉末及对应的测试件,对其进行表征分析,研究了PA12的热氧老化机理、微观结构演变过程及制件的性能,主要研究成果如下:（1）PA12粉末能制造出烧结质量较高,尺寸精度较好的制件,但老化后粉末颜色变黄,形貌质量严重降低将不再适用于SLS工艺。添加适当的抗氧化剂能大大提升材料的热稳定性,当添加总含量为0.5%的抗氧化剂,种类为受阻酚1098和亚磷酸酯168,且其用量比为2:1时,复合粉末的抗氧化性得到显着提升。（2）PA12在SLS工艺的老化过程中,发现类似Brill转变的峰值合并导致了老化粉末的整体熔化温度变高,且在三次粉末回收后,其烧结窗口扩大。X射线光电子能谱分析证明了固态和熔态缩聚的存在,这使老化粉末的分子量、粘度不断上升并引起周围粉末的二次烧结,也使老化粉末有较高的成核温度,且在差示扫描量热法中检测到的尼龙12老化制件出现结晶延迟现象。在粉末经过三次回收循环后,固态缩聚使粉末的结晶度降低。（3）优化后的工艺参数为:预热温度158℃,加工温度167℃,激光功率18W,扫描速率4000mm/s,层间距0.3mm,层高0.1mm,可降低制件翘曲变形、尺寸精度下降及边界变得难以区分的倾向。尼龙12的SLS制件会出现少量孔隙,力学性能低于其模塑件,转变为脆性断裂;粉末老化程度越高,制件的拉伸弯曲强度就越低,满足不了普通塑料功能件的基本要求。
陈伟[7]（2019）在《基于固高GE300的激光3D打印机开放式数控系统研究》文中研究表明选择性激光熔化（SLM）技术是近几年发展起来的一种快速成形技术,它比其他快速成形技术更高效,更方便,未来发展前景更加广阔。通过SLM技术成形的金属零件单品致密性接近100%,尺寸精度高、表面粗糙度好。由于国外技术的垄断,中国在3D打印机控制系统方面的发展相对缓慢,大型激光3D打印设备主要依靠进口。对3D打印机的控制系统进行研究,可以改善打印效果,提高成形精度,所以有必要研发一款激光3D打印机的控制系统。本文以选择性激光熔化技术为基础,研发出一套基于固高GE300的激光3D打印机开放式数控系统。首先分析了激光3D打印机的工作原理,确定了激光3D打印机的工作流程。设计了激光3D打印机机械系统,确定了铺送粉系统与激光扫描系统的设计方案,为后期激光3D打印机整机的研发工作奠定了基础。研究采用“PC机+运动控制器”的控制方案,对激光3D打印机的硬件控制部分进行了开发,详细设计了进给伺服系统、激光系统以及位置检测系统硬件控制电路,完成了硬件电器部分的连线,通过编写的代码程序对各硬件控制部分进行了测试,各部分工作正常。为实现SLM 3D打印机控制系统对3D打印切片软件生成的控制代码进行准确、高效的译码工作,利用GRETA正则表达式开发了SLM 3D打印控制系统译码模块,经仿真验证,该译码模块能够实现快速、准确地提取加工信息。GRETA正则表达式自由、灵活,易于理解。采用的层次化的编程方法,使开发的译码模块具有良好的可扩展性与可移植性。对激光3D打印机数控系统软件部分进行了开发,分析了软件主程序流程,并设计了软件主程序,确定了译码、监控等功能模块实现的解决方法。利用固高GE300核心运动控制器,给出了3D打印过程中多段连续轨迹运动的编程实现方法。针对激光控制问题,提出了一种激光控制系统的解决方案,实现了对激光器的功率设置、出光与关光操作。利用Visual C++6.0开发工具开发了友好的人机交互界面,并编写了控制程序,实现了激光3D打印机的工作过程控制。
于跃强[8]（2019）在《核桃壳复合粉末选区激光烧结多场耦合仿真与实验研究》文中研究指明选区激光烧结作为3D打印技术的一个重要分支,与其他3D打印技术相比,具有制造过程中无需支撑、材料可循环利用、成型精度高等优点,极大地提高产品设计和制造的自由度,实现产品个性化定制和生产。但是目前国内外对选区激光烧结金属、陶瓷及高分子等材料的研究较多,而对于生物质复合材料的研究较少。生物质复合材料是区别于金属、陶瓷及高分子等材料的一种绿色环保、价格低廉、可持续性好的选区激光烧结材料,其具有成本低、功耗小、加工条件低、烧结性能稳定以及制件变形小等优点。本文研究用于选区激光烧结的生物质复合材料,通过对生物质原料颗粒形貌和性能分析,选取核桃壳粉末作为选区激光烧结的原材料,并制备出核桃壳/Co-PES粉末耗材。采用单层激光烧结方法进行可行性验证,并获取单层烧结时核桃壳粉末与Co-PES粉末质量的最佳配比。在深入研究核桃壳复合粉末选区激光烧结机理基础上,建立选区激光烧结粉末材料传热模型,结合前人经验建立复合材料热物性参数计算模型,并利用ABAQUS有限元软件中的等价比热容法来解决激光烧结过程中材料相变潜热问题。基于核桃壳/Co-PES粉末选区激光烧结数值模拟基本理论,采用有限元方法,以ABAQUS软件为平台,建立核桃壳/Co-PES粉末有限元模型,综合考虑热传递、对流及辐射等边界条件,对核桃壳/Co-PES粉末的选区激光烧结过程进行多场耦合仿真分析,获取核桃壳/Co-PES粉末选区激光烧结过程的温度场、应力应变场分布及变化规律,探讨预热温度、激光功率和扫描速度等工艺参数对粉床表面温度场分布及变化、烧结池结构和尺寸以及成型件位移的影响。通过选区激光烧结技术和热成像技术相结合的方法,对多场耦合仿真分析结果进行验证,确定有限元模型、载荷以及边界条件的合理性。以核桃壳粉末颗粒为填料,Co-PES粉末颗粒为基体,制备不同组分配比和不同颗粒尺度的核桃壳/Co-PES粉末材料,并对其进行选区激光烧结试验,探讨不同组分配比和不同颗粒尺度对核桃壳/Co-PES成型件性能、尺寸精度以及表面质量的影响。采用五因素四水平的正交试验设计方法,以成型件Z向尺寸精度、拉伸强度以及密度为指标,对核桃壳/Co-PES粉末选区激光烧结工艺参数进行优化,获取核桃壳/Co-PES粉末选区激光烧结的最佳工艺参数。通过对核桃壳/Co-PES成型件内部结构分析,利用渗蜡后处理技术,对核桃壳/Co-PES成型件进行后处理,探讨不同组分配比和不同颗粒尺度对核桃壳/Co-PES渗蜡件密度和机械性能的影响。采用响应曲面法,以弯曲强度为指标,对核桃壳/Co-PES成型件渗蜡后处理工艺进行优化,获取渗蜡件弯曲强度的预测模型和渗蜡后处理的最佳工艺参数。采用最佳工艺参数对核桃壳/Co-PES成型件进行渗蜡后处理,获取优化后的核桃壳/Co-PES渗蜡件,并将其用作熔模铸造芯模,进而制造出金属零件。通过对粘结剂结构和性能分析,以核桃壳粉末颗粒为填料,Co-PES粉末和Co-PA粉末颗粒为基体,采用粘结剂共混技术制备不同粘结剂配比的核桃壳/Co-PES/Co-PA粉末材料,并对其进行选区激光烧结试验,研究核桃壳/Co-PES粉末与核桃壳/Co-PA粉末的烧结质量,探讨不同粘结剂配比对核桃壳/Co-PES/Co-PA成型件密度、尺寸精度以及机械性能的影响,进而获取尺寸精度高、力学强度大、密度小的核桃壳/Co-PES/Co-PA成型件,从而实现核桃壳/Co-PES成型件强化的目的。
马云鹏[9]（2016）在《选择性激光烧结用聚丙烯粉末的制备研究》文中指出快速成型技术是基于材料堆积法的一种高新制造技术,选择性激光烧结技术作为快速成型技术中应用最成功的一种,已经受到越来越广泛的关注。一烧结材料是该领域研究的重点之一。本文主要研究了用于选择性激光烧结的聚丙烯粉末材料。首先采用溶剂沉淀法由聚丙烯颗粒制备聚丙烯粉末,探究实验工艺参数中的溶剂种类、析出溶剂种类和含量及搅拌速率对粉末的收率和堆积密度的影响以确定最佳配比。研究表明,当溶剂为甲苯,析出溶剂为20%乙醇,搅拌速率为300 r/min时,制备出的聚丙烯粉末的最佳收率达到62%,最大堆积面积达到0.224g/cm3。通过程序控温工艺,聚丙烯粉末的形貌特征得到了改善。改进工艺后制备的聚丙烯粉末密实,表面光滑,球形度良好。针对激光烧结聚丙烯强度不高的缺点采用了程序控温法在聚丙烯（PP）颗粒中添加经过偶联剂KH-560处理的纳米Ti02粒子来制备聚丙烯复合粉末。研究表明,随着纳米Ti02粒子含量的增加,聚丙烯材料的弯曲强度、弯曲模量先增大后减小,冲击强度先增加,后保持不变；随着偶联剂KH-560含量的增加,聚丙烯的弯曲强度、弯曲模量和冲击强度先增加后减小。当纳米Ti02粒子含量为2%,偶联剂KH-560含量为5%时其增强效果最佳,这时冲击断面的扫描电镜图显示裂纹呈韧窝状扩展开,纳米粒子均匀的在聚丙烯基体中分散开来。针对程序控温法无法大量制备的不足,探究用诱导成球法由聚丙烯粉碎粉制备聚丙烯微球粉末,制备出的聚丙烯微球粉末球形度较高,其平均粒径从24.2μm减小到17.5μm,堆积密度从0.426g/cm3升高到0.518g/cm3,熔体流动速率从9.75g/10min升高到11.02g/10min,其堆积角从（45.44±1.1）°降到（33.0±0.6）°。
齐迪[10]（2016）在《用于选择性激光烧结高分子材料的制备与成型研究》文中研究说明选择性激光烧结成型技术采用分层叠加的制造原理,集计算机科学、材料科学、软件工程、激光技术等多种先进技术于一身,是当今国际上重要的快速成型技术之一。高分子材料在SLS材料中占有重要地位,应用前景十分广阔。国内外学者对高分子材料的制备与SLS成型原理及工艺有了较深入的研究,但迄今为止,可应用于SLS技术的高分子材料依然有限。本文针对SLS用非结晶性高分子材料的开发与成型进行了一系列研究:（1）以PS为样本系统地研究了非结晶性材料的尺寸精度问题,探讨了制件尺寸以及激光能量密度、预热温度、分层厚度等工艺参数对材料收缩、次级烧结、Z轴盈余、阶梯效应等现象的影响。(2开发了一种新型非结晶性材料苯乙烯-丙烯腈共聚物（SAN）用于SLS技术。采用乳液法合成SAN树脂,通过正交实验确定工艺参数。将SAN烧结件与PS烧结件进行了对比,结果表明:喷雾干燥制得的SAN粉末致密度较高,其烧结件的力学性能较好。（3）对PS及SAN的烧结件用后处理材料进行了一系列实验,研究后处理蜡的配方,得到浸蜡实验的最佳工艺参数。对浸渗后处理烧结件的尺寸精度、力学性能进行测定,结果表明:所有烧结件的尺寸都有不同比例的收缩,烧结件经后处理力学性能都有较大提高,并且SAN的力学强度更好。
二、选择性激光烧结PC粉末的建模研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、选择性激光烧结PC粉末的建模研究（论文提纲范文）
（1）选择性激光烧结用复合蜡粉制备及其分子间协同效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选择性激光烧结成型技术简介 |
| 1.1.1 选择性激光烧结成型技术原理及优势 |
| 1.1.2 选择性激光烧结技术应用现状 |
| 1.2 选择性激光烧结熔模铸造材料 |
| 1.2.1 选择性激光烧结熔模铸造材料的研究现状 |
| 1.2.2 选择性激光烧结熔模铸造材料辅助材料 |
| 1.3 炭黑和氧化石墨烯协同效应研究进展 |
| 1.4 量子化学在材料设计方面的应用 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第2章 实验材料、设备与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 选择性激光烧结工艺实验 |
| 2.4 主要表征与性能测试方法 |
| 2.4.1 主要分析表征方法 |
| 2.4.2 材料性能测试方法 |
| 2.5 量子化学计算方法 |
| 2.5.1 Gaussian09 程序 |
| 2.5.2 密度泛函理论 |
| 2.5.3 分子中的原子理论(AIM) |
| 第3章 PEW/C/SDBS复合蜡粉协同效应研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模型选择与计算方法 |
| 3.2.1 M~(n+)···coronene···CH_4三聚体模型 |
| 3.2.2 计算方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 M~(n+)···coronene···CH_4复合物中的协同效应 |
| 3.3.2 AIM分析 |
| 3.3.3 RDG分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 PEW/GO/SDBS复合蜡粉协同效应研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型选择与计算方法 |
| 4.2.1 Na~+···GO···CH_4三聚体模型 |
| 4.2.2 计算方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 二聚体结构与相互作用 |
| 4.3.2 Na~+···GO···CH_4复合物中的协同效应 |
| 4.3.3 AIM分析 |
| 4.3.4 RDG分析 |
| 4.3.5 GO···(CH_4)n(n=1~10)簇密度泛函活性理论分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 新型复合蜡粉制备及性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 复合蜡粉制备 |
| 5.2.1 复合蜡粉配比试验 |
| 5.2.2 复合蜡粉烧结性能实验 |
| 5.3 复合蜡粉性能表征 |
| 5.3.1 复合蜡粉试件力学性能分析 |
| 5.3.2 微观组织形貌观察 |
| 5.3.3 复合蜡粉物理性能表征 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 新型复合蜡粉工程化应用技术研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 复合蜡粉SLS工艺优化 |
| 6.2.1 正交实验设计 |
| 6.2.2 实验结果 |
| 6.3 复合蜡粉成型件后处理工艺 |
| 6.4 复合蜡粉成型件熔模铸造工艺验证 |
| 6.4.1 蜡模处理 |
| 6.4.2 制壳工艺 |
| 6.4.3 脱蜡工艺 |
| 6.4.4 型壳焙烧 |
| 6.4.5 浇注工艺 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新之处 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（2）纤维素/聚乳酸激光烧结成型机理及实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及来源 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 课题来源 |
| 1.2 激光烧结技术的国内外发展现状及发展前景 |
| 1.2.1 激光烧结技术的产业现状 |
| 1.2.2 激光烧结技术的发展前景 |
| 1.3 生物质激光烧结材料的研究进展 |
| 1.3.1 激光烧结技术耗材的种类及特性要求 |
| 1.3.2 常见的生物质激光烧结耗材 |
| 1.3.3 聚乳酸基激光烧结耗材的国内外研究情况 |
| 1.4 激光烧结成型过程的数值计算及模拟分析研究 |
| 1.4.1 激光烧结工艺优化的研究方法及现状 |
| 1.4.2 激光烧结热作用过程的研究现状 |
| 1.5 研究目的及意义 |
| 1.5.1 研究的目的 |
| 1.5.2 研究的意义 |
| 1.6 主要研究内容及技术路线 |
| 1.6.1 主要研究内容 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 2 纤维素/聚乳酸的材料制备及性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 纤维素/聚乳酸的组分选取 |
| 2.2.1 聚乳酸粉末的化学结构分析与组分选取 |
| 2.2.2 纤维素粉末的化学结构分析与组分选取 |
| 2.3 纤维素/聚乳酸理化性质的表征 |
| 2.3.1 纤维素/聚乳酸理化性质的检测仪器 |
| 2.3.2 纤维素/聚乳酸理化性质的测试 |
| 2.4 纤维素/聚乳酸理化性质的分析 |
| 2.4.1 纤维素/聚乳酸组分的粒径分布 |
| 2.4.2 纤维素/聚乳酸的粉床密度 |
| 2.4.3 纤维素/聚乳酸的微观形貌 |
| 2.4.4 纤维素/聚乳酸的热性能 |
| 2.4.5 纤维素/聚乳酸的结晶性分析 |
| 2.4.6 纤维素/聚乳酸的流变性能 |
| 2.5 纤维素/聚乳酸的制备与激光烧结可行性分析 |
| 2.5.1 纤维素/聚乳酸的制备工艺 |
| 2.5.2 聚乳酸基共混物的激光烧结可行性分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 纤维素/聚乳酸激光烧结分子建模及动力学模拟分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 纤维素/聚乳酸系统的动力学分析 |
| 3.2.1 分子动力学的运算过程及算法 |
| 3.2.2 力场的选取 |
| 3.2.3 系统势能的计算方法 |
| 3.2.4 平衡系综的选取 |
| 3.3 纤维素/聚乳酸分子模型的建立与结构优化 |
| 3.3.1 PLA 3001D分子模型的建立 |
| 3.3.2 α-纤维素分子模型的建立 |
| 3.3.3 建立纤维素/聚乳酸共混物及其界面的分子模型 |
| 3.4 组分配比对纤维素/聚乳酸相容性的影响 |
| 3.4.1 Floy-Huggins相互作用参数法 |
| 3.4.2 径向分布函数g(r)法 |
| 3.4.3 分子间相互作用能(ΔE)法 |
| 3.5 纤维素/聚乳酸激光烧结过程的分子热运动模拟分析 |
| 3.5.1 热作用对纤维素/聚乳酸体系的分子运动的影响 |
| 3.5.2 温度对纤维素/聚乳酸体系相容性的影响 |
| 3.5.3 纤维素/聚乳酸组分界面分子运动的热影响模拟分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 激光烧结成型机理及温度场的模拟研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 纤维素/聚乳酸激光烧结成型机理分析 |
| 4.2.1 激光能量密度及热源模型的计算分析 |
| 4.2.2 激光烧结成型热作用机理分析 |
| 4.2.3 激光烧结熔池的形成及动力学分析 |
| 4.2.4 纤维素/聚乳酸激光烧结液相烧结的演变过程 |
| 4.3 激光烧结成型温度场的数学模型 |
| 4.3.1 激光烧结粉床的热传导方程 |
| 4.3.2 纤维素/聚乳酸材料热性能的数学模型 |
| 4.4 激光烧结温度场的有限元模型构建 |
| 4.4.1 建立激光烧结温度场有限元模型的流程及初始条件 |
| 4.4.2 建立激光烧结温度场的有限元模型 |
| 4.5 纤维素/聚乳酸激光烧结温度场的模拟与分析 |
| 4.5.1 激光作用时长对瞬态温度场的影响 |
| 4.5.2 工艺参数对温度场的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 纤维素/聚乳酸激光烧结实验及制件成型性能分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 组分配比对纤维素/聚乳酸激光烧结制件成型性能的影响 |
| 5.2.1 激光烧结制件成型性能的表征 |
| 5.2.2 组分配比实验结果分析 |
| 5.3 工艺参数对激光烧结制件成型性能的影响 |
| 5.3.1 基于全因子试验设计方法的实验分析 |
| 5.3.2 工艺参数对激光烧结制件尺寸精度的影响 |
| 5.3.3 工艺参数对激光烧结制件微观结构的影响 |
| 5.3.4 工艺参数对纤维素/聚乳酸激光烧结的影响机制 |
| 5.4 打印方向对激光烧结制件成型性能的影响研究 |
| 5.4.1 激光烧结制件的打印方向的选定 |
| 5.4.2 打印方向对激光烧结制件密度的影响 |
| 5.4.3 打印方向对激光烧结制件尺寸精度的影响 |
| 5.4.4 打印方向对激光烧结制件力学性能的影响 |
| 5.4.5 打印方向对激光烧结制件微观组织的影响 |
| 5.5 退火处理工艺对激光烧结制件成型性能的影响 |
| 5.5.1 退火处理对激光烧结制件的密度和尺寸精度的影响 |
| 5.5.2 退火处理对激光烧结制件的力学性能的影响 |
| 5.5.3 退火处理对激光烧结制件的微观形貌的影响 |
| 5.5.4 退火处理对激光烧结制件的结晶性能的影响 |
| 5.5.5 三种优化工艺方法的对比分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 东北林业大学博士学位论文修改情况确认表 |
（3）CF/PES复合粉末激光烧结的数值模拟与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 聚醚砜树脂及其复合材料研究现状 |
| 1.3.2 碳纤维及其复合材料研究现状 |
| 1.3.3 碳系导电高分子材料研究现状 |
| 1.3.4 基于有限元方法的SLS数值模拟研究现状 |
| 1.4 选择性激光烧结技术的发展趋势 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 2 CF/PES复合粉末SLS实验方法及有限元模型建立 |
| 2.1 粉末原材料的选用及准备 |
| 2.2 烧结成形件的制备 |
| 2.3 实验测试方法 |
| 2.4 CF/PES复合粉末SLS有限元模型的建立 |
| 2.4.1 CF/PES复合粉末热物性参数的确定 |
| 2.4.2 几何模型的建立及网格单元的选择 |
| 2.5 移动高斯热源的实现 |
| 2.6 有限元模拟的理论基础 |
| 2.6.1 温度场有限元模拟的理论基础 |
| 2.6.2 应力场有限元模拟的理论基础 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 冷却时间与扫描路径的温度场及应力场数值模拟研究 |
| 3.1 冷却时间对形变影响的数值模拟研究 |
| 3.2 扫描路径的数值模拟研究 |
| 3.2.1 扫描路径的说明 |
| 3.2.2 扫描路径的温度场数值模拟分析 |
| 3.2.3 扫描路径的应力形变数值模拟分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 工艺参数及多层多道的温度场及应力场数值模拟研究 |
| 4.1 激光功率数值模拟影响特性的研究 |
| 4.1.1 激光功率对有限元模拟温度场影响特性的研究 |
| 4.1.2 激光功率对有限元模拟应力形变影响特性的研究 |
| 4.2 预热温度数值模拟影响特性的研究 |
| 4.2.1 预热温度对有限元模拟温度场影响特性的研究 |
| 4.2.2 预热温度对有限元模拟应力形变影响特性的研究 |
| 4.3 扫描速度数值模拟影响特性的研究 |
| 4.3.1 扫描速度对有限元模拟温度场影响特性的研究 |
| 4.3.2 扫描速度对有限元模拟应力形变影响特性的研究 |
| 4.4 多层多道烧结的数值模拟研究 |
| 4.4.1 “生死单元”的应用 |
| 4.4.2 多层多道烧结数值模拟的温度场分析 |
| 4.4.3 多层多道烧结数值模拟的应力形变分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 CF/PES复合粉末SLS成形的实验研究 |
| 5.1 组分配比对烧结件显微组织的影响 |
| 5.2 组分配比对烧结件力学性能的影响 |
| 5.3 组分配比对烧结件电学性能的影响 |
| 5.4 组分配比对烧结件成形尺寸的影响 |
| 5.5 组分配比对烧结件密度的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 东北林业大学 学术硕士学位论文修改情况确认表 |
（4）表面结构设计对增材制造零件粘接性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 增材制造(AM)技术概述 |
| 1.3 熔融沉积成型技术(FDM)研究现状 |
| 1.3.1 工艺参数研究 |
| 1.3.2 设备研究 |
| 1.3.3 新型材料研究 |
| 1.4 选择性激光烧结技术(SLS)研究现状 |
| 1.4.1 成型工艺研究 |
| 1.4.2 成型材料研究 |
| 1.5 AM技术与粘接工艺相结合的研究进展 |
| 1.6 本论文主要研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 增材制造设备 |
| 2.2.1 FDM设备及材料 |
| 2.2.2 SLS设备 |
| 2.3 测试设备 |
| 2.3.1 机械性能测试 |
| 2.3.2 表面形貌分析 |
| 2.3.3 表面性能分析 |
| 第三章 表面结构设计对熔融沉积成型样件粘接性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 样件制备与表征 |
| 3.2.1 表面结构设计 |
| 3.2.2 熔融沉积成型设备制备标准样件 |
| 3.2.3 表面预处理 |
| 3.2.4 粘接过程 |
| 3.2.5 测试与表征 |
| 3.2.6 数据模拟和优化 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 FDM打印PEEK和 PEI的机械强度 |
| 3.3.2 表面处理对粘接强度的影响 |
| 3.3.3 单搭接测试结果 |
| 3.3.4 双悬臂梁测试结果 |
| 3.3.5 表面结构尺寸优化 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 选择性激光烧结的各向异性对粘接性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 样件制备与表征 |
| 4.2.1 DCB标准样条打印制备 |
| 4.2.2 标准测试样件制备 |
| 4.2.3 测试方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 表面形貌对粘接强度的影响 |
| 4.3.2 纤维取向对粘接强度的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（5）基于3D打印节点的薄壳景观构筑物设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 审美需求扩大 |
| 1.1.2 设计与建造技术进步 |
| 1.2 研究目的与意义 |
| 1.2.1 研究目的 |
| 1.2.2 研究意义 |
| 1.2.3 研究创新点 |
| 1.3 研究的问题及对象 |
| 1.3.1 研究问题 |
| 1.3.2 研究对象 |
| 1.4 国内外相关研究 |
| 1.4.1 国内研究现状 |
| 1.4.2 国外研究现状 |
| 1.5 研究方法和内容结构 |
| 1.5.1 研究方法 |
| 1.5.2 本文的内容结构 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 3D打印构筑物的理论分析 |
| 2.1 数字化建构背后的设计哲学和建筑理论 |
| 2.1.1 建筑形式获得物质性 |
| 2.1.2 建筑创作获得复杂性 |
| 2.2 数字化建构背后的制造技术简介 |
| 2.2.1 制造技术从大批量制造转向大批量定制 |
| 2.2.2 几种常见的数字化制造技术 |
| 2.3 3D打印技术简介 |
| 2.3.1 3D打印技术的概念与特点 |
| 2.3.2 主流3D打印技术简介 |
| 2.4 3D打印建筑技术路线分析 |
| 2.4.1 3D打印实体构筑物(建筑物) |
| 2.4.2 使用机械臂进行空间结构3D打印 |
| 2.4.3 3D打印部件,组装为构筑物 |
| 2.4.4 基于3D打印节点的构筑物 |
| 2.4.5 四条技术路线总结对比 |
| 2.5 3D打印节点构筑物设计环节分析 |
| 2.5.1 基于3D打印节点的景观构筑物整体找型分析 |
| 2.5.2 基于3D打印节点的构筑物部件生形方法讨论 |
| 2.5.3 3D打印节点生形 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于结构性能的薄壳整体找型 |
| 3.1 结构性能生形软件简述 |
| 3.1.1 结构性能生形软件介绍及其力学原理 |
| 3.1.2 结构性能生形软件操作流程简述 |
| 3.2 薄壳形式的设计方法 |
| 3.2.1 薄壳边缘设为曲线 |
| 3.2.2 增加凹陷肋梁 |
| 3.2.3 薄壳结构开洞及开洞位置接地 |
| 3.2.4 重复单元薄壳。 |
| 3.2.5 调整UV网格 |
| 3.2.6 将受压结构改为受拉结构 |
| 3.2.7 直接绘制形图解 |
| 3.3 基于场地边界调节的薄壳结构设计 |
| 3.3.1 室外空间一侧场地附属构筑物 |
| 3.3.2 完全开放场地构筑物 |
| 3.3.3 特定人流方向场地 |
| 3.3.4 带有树木或柱子的完整场地 |
| 3.3.5 长条形场地 |
| 3.3.6 已有原建筑,需要增加盖顶 |
| 3.4 薄壳结构的结构高效性分析 |
| 3.5 总结与反思 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于适应性的壳体离散化部件生形 |
| 4.1 参数化建模软件简介 |
| 4.2 参数化生成模型的特点与优势 |
| 4.2.1 多参数结合生形 |
| 4.2.2 建模过程高效迅速,造型手法模块化 |
| 4.2.3 部件制造信息自动化输出 |
| 4.3 基于3D打印节点设计建造的离散化构筑物部件探讨 |
| 4.3.1 构筑物离散化部件分离与归类 |
| 4.3.2 钢管+膜材组合模式下参数化生形编程 |
| 4.3.3 木骨架+木板组合模式下参数化生形编程 |
| 4.3.4 基于单个部件受力情况的进一步建模 |
| 4.4 基于3D打印节点的构筑物的适应性设计 |
| 4.4.1 对遮阳功能的适应性设计 |
| 4.4.2 对绿化功能的适应性设计 |
| 4.5 参数化程序的模块化运用 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于材料及力学性能的节点生形 |
| 5.1 3D打印材料力学性能研究 |
| 5.1.1 3D打印基础材料力学性能 |
| 5.1.2 改善3D打印材料性能的方法 |
| 5.2 3D打印材料性能与成本比较 |
| 5.3 基于力学性能的结构节点拓扑生形 |
| 5.3.1 拓扑生形分析 |
| 5.3.2 基于Ameba软件的结构节点拓扑生形 |
| 5.4 参数化设计技术总结 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 基于3D打印节点设计构筑物流程验证 |
| 6.1 基于3D打印节点设计薄壳景观构筑物流程总结 |
| 6.2 基于现实中庭场地设计构筑物 |
| 6.3 基于采光与场地条件生成离散化部件 |
| 6.4 使用双向渐进结构优化法生成节点拓扑形态 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（6）激光选区烧结尼龙12的热氧老化机理及其微观结构、性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 激光选区烧结技术概述 |
| 1.2.1 基本原理 |
| 1.2.2 技术特点 |
| 1.2.3 研究现状 |
| 1.3 激光选区烧结材料概述 |
| 1.4 尼龙12老化研究进展 |
| 1.5 研究目的、意义、内容及课题来源 |
| 1.5.1 研究目的及意义 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 1.5.3 课题来源 |
| 2 尼龙12材料的制备及热氧老化现象 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.2.1 溶剂沉淀法制备尼龙12 |
| 2.2.2 实验原材料 |
| 2.3 实验设备及表征方法 |
| 2.3.1 实验设备 |
| 2.3.2 实验方法 |
| 2.4 结果分析与讨论 |
| 2.4.1 粉末微观形貌与老化程度的关系 |
| 2.4.2 粉末老化的热失重分析 |
| 2.4.3 粉末老化过程的颜色变化 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 激光选区烧结尼龙12老化的微观结构演变及机理 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料、设备及方法 |
| 3.2.1 实验原材料 |
| 3.2.2 实验设备及实验方法 |
| 3.2.3 实验表征的方法及设备 |
| 3.3 表征结果分析与讨论 |
| 3.3.1 粉末老化对晶体结构演变的影响 |
| 3.3.2 粉末老化对结晶熔化过程的影响 |
| 3.3.3 粉末老化对化学状态的影响 |
| 3.3.4 粉末老化对分子链构造的影响 |
| 3.4 尼龙12的老化机理及微观结构演变过程 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 激光选区烧结尼龙12制件性能的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料、设备及方法 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 实验设备及实验方法 |
| 4.2.3 SLS的工艺参数 |
| 4.3 结果分析与讨论 |
| 4.3.1 粉末流变行为与粘度分析 |
| 4.3.2 制件的力学性能 |
| 4.3.3 制件的形貌及精度 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士期间撰写的学术论文及专利 |
（7）基于固高GE300的激光3D打印机开放式数控系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 3D打印技术简介 |
| 1.3 激光3D打印机的研究现状 |
| 1.3.1 国内研究现状 |
| 1.3.2 国外研究现状 |
| 1.4 3D打印的发展趋势 |
| 1.5 课题的主要研究内容 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 激光3D打印机工作过程分析及机械系统设计 |
| 2.1 激光3D打印机工作过程分析 |
| 2.1.1 激光3D打印机工作原理 |
| 2.1.2 激光3D打印机工作流程 |
| 2.1.3 三维模型分层切片处理 |
| 2.2 激光3D打印机机械系统设计 |
| 2.2.1 铺送粉系统结构设计 |
| 2.2.2 激光扫描系统设计 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 激光3D打印机数控系统硬件设计 |
| 3.1 控制器系统整体方案 |
| 3.1.1 控制器系统的整体构架 |
| 3.1.2 控制器系统的建立 |
| 3.2 进给伺服系统控制电路设计 |
| 3.3 激光系统控制电路设计 |
| 3.4 位置检测系统控制电路设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于GRETA正则表达式的译码模块研究 |
| 4.1 正则表达式 |
| 4.1.1 正则表达式概述 |
| 4.1.2 正则表达式构建的基本规则 |
| 4.1.3 GRETA正则库及其在VC++6.0 下的应用 |
| 4.2 代码解释器总体构架设计 |
| 4.3 代码解释器功能定义 |
| 4.3.1 代码预处理 |
| 4.3.2 词法检查 |
| 4.3.3 语法检查与加工信息提取 |
| 4.4 代码解释器运行效果测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 激光3D打印机数控系统软件设计 |
| 5.1 数控系统软件总体设计 |
| 5.1.1 数控系统软件开发环境 |
| 5.1.2 数控系统软件主程序流程 |
| 5.1.3 数控系统软件功能模块 |
| 5.2 数控系统软件人机界面设计 |
| 5.3 激光器控制模块软件设计 |
| 5.4 连续轨迹运动的实现 |
| 5.4.1 多段连续轨迹运动的基本实现 |
| 5.4.2 小线段连续轨迹运动的速度规划策略实现 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在校期间公开发表论文、着作及获奖情况 |
| 致谢 |
（8）核桃壳复合粉末选区激光烧结多场耦合仿真与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的及意义 |
| 1.1.1 课题选题背景 |
| 1.1.2 课题研究的目的 |
| 1.1.3 课题研究的意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 SLS技术发展现状 |
| 1.2.2 SLS材料及烧结机理研究现状 |
| 1.2.3 有限元数值模拟研究现状 |
| 1.3 课题来源及主要研究内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 课题主要研究内容 |
| 2 核桃壳复合粉末选区激光烧结机理及可行性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 核桃壳复合粉末可行性分析 |
| 2.2.1 生物质原料的选取 |
| 2.2.2 核桃壳复合粉末成分及性能 |
| 2.2.3 核桃壳复合粉末单层烧结测试 |
| 2.3 激光能量与核桃壳复合粉末颗粒作用机理 |
| 2.3.1 激光能量与粉末颗粒相互作用 |
| 2.3.2 激光能量传递与转化 |
| 2.3.3 核桃壳复合粉末烧结池的形成 |
| 2.4 核桃壳复合粉末选区激光烧结机理 |
| 2.4.1 粉末颗粒固相烧结机理 |
| 2.4.2 粉末颗粒熔融机理 |
| 2.4.3 粉末颗粒液相烧结机理 |
| 2.5 核桃壳复合粉末选区激光烧结传热模型 |
| 2.5.1 常用热源模型 |
| 2.5.2 核桃壳复合粉末材料热物性计算模型 |
| 2.5.3 核桃壳复合粉末材料相变处理 |
| 2.6 本章小节 |
| 3 核桃壳复合粉末选区激光烧结多场耦合仿真分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 选区激光烧结有限元模拟基本理论 |
| 3.2.1 传热特性分析 |
| 3.2.2 材料本构关系 |
| 3.2.3 应力应变关系 |
| 3.3 有限元模拟关键技术与核桃壳/Co-PES粉末模型建立 |
| 3.3.1 激光束轨迹控制 |
| 3.3.2 多场耦合分析技术 |
| 3.3.3 有限元模型建立 |
| 3.4 核桃壳/Co-PES粉末激光烧结温度场仿真分析 |
| 3.4.1 温度场材料参数 |
| 3.4.2 核桃壳/Co-PES粉末SLS过程动态演化规律 |
| 3.4.3 工艺参数对粉床表面烧结池结构及温度场的影响 |
| 3.4.4 温度场仿真结果验证 |
| 3.5 核桃壳/Co-PES粉末选区激光烧结应力场仿真分析 |
| 3.5.1 应力场材料参数 |
| 3.5.2 核桃壳/Co-PES成型件应力应变分布规律 |
| 3.5.3 工艺参数对成型件位移分布及变化的影响 |
| 3.5.4 成型件应力应变场仿真结果验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 核桃壳复合粉末选区激光烧结工艺及成型件性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 试验材料及其制备方法 |
| 4.2.2 选区激光烧结快速成型设备 |
| 4.2.3 材料表征与测试仪器 |
| 4.3 组分配比对核桃壳/Co-PES成型件性能的影响 |
| 4.3.1 核桃壳/Co-PES粉末材料热性能分析 |
| 4.3.2 核桃壳/Co-PES粉末激光成型缺陷分析 |
| 4.3.3 组分配比对核桃壳/Co-PES成型件微观形貌的影响 |
| 4.3.4 组分配比对核桃壳/Co-PES成型件机械性能的影响 |
| 4.3.5 组分配比对核桃壳/Co-PES成型件密度的影响 |
| 4.4 颗粒尺度对核桃壳/Co-PES成型件性能的影响 |
| 4.4.1 颗粒尺度对核桃壳/Co-PES粉末铺粉效果的影响 |
| 4.4.2 颗粒尺度对核桃壳/Co-PES成型件表面质量的影响 |
| 4.4.3 颗粒尺度对核桃壳/Co-PES成型件微观形貌的影响 |
| 4.4.4 颗粒尺度对核桃壳/Co-PES成型件机械性能的影响 |
| 4.4.5 颗粒尺度对核桃壳/Co-PES成型件密度的影响 |
| 4.5 核桃壳/Co-PES粉末选区激光烧结工艺参数优化 |
| 4.5.1 试验设计方案 |
| 4.5.2 单一指标试验结果与分析 |
| 4.5.3 多指标试验结果与分析 |
| 4.5.4 试验结果验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 核桃壳复合粉末选区激光烧结成型件强化处理及应用研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 核桃壳/Co-PES成型件渗蜡后处理强化研究 |
| 5.2.1 渗蜡后处理原型件制备 |
| 5.2.2 后处理原料及其处理工艺 |
| 5.2.3 组分配比对核桃壳/Co-PES渗蜡件性能的影响 |
| 5.2.4 颗粒尺度对核桃壳/Co-PES渗蜡件性能的影响 |
| 5.3 渗蜡后处理工艺参数优化及熔模铸造 |
| 5.3.1 试验设计方案 |
| 5.3.2 单因素试验结果分析 |
| 5.3.3 响应曲面结果分析 |
| 5.3.4 成型件在熔模铸造技术中的应用 |
| 5.4 核桃壳/Co-PES/Co-PA粉末粘结剂共混处理强化研究 |
| 5.4.1 共聚酰胺粉末材料特性 |
| 5.4.2 核桃壳/Co-PES/Co-PA粉末材料制备 |
| 5.4.3 核桃壳/Co-PES/Co-PA粉末材料热性能分析 |
| 5.4.4 粘结剂配比对核桃壳/Co-PES/Co-PA成型件性能的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 附件 |
（9）选择性激光烧结用聚丙烯粉末的制备研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 选择性激光烧结技术 |
| 1.2.1 选择性激光烧结技术原理 |
| 1.2.2 选择性激光烧结技术的特点 |
| 1.2.3 选择性激光烧结设备的发展状况 |
| 1.2.4 选择性激光烧结技术应用及其前景 |
| 1.2.5 选择性激光烧结材料的选择 |
| 1.3 选择性激光烧结用高分子材料 |
| 1.3.1 选择性激光烧结用高分子材料概况 |
| 1.3.2 选择性激光烧结用高分子材料发展趋势 |
| 1.4 选择性烧结聚丙烯材料 |
| 1.4.1 聚丙烯的发展与性能概况 |
| 1.4.2 聚丙烯作为激光烧结材料 |
| 1.4.3 聚丙烯粉末的表征 |
| 1.5 聚丙烯的增强 |
| 1.5.1 纳米粒子增强增韧聚丙烯 |
| 1.5.2 硅烷偶联剂 |
| 1.6 本论文的研究思路 |
| 1.6.1 本论文的研究内容 |
| 1.6.2 解决的关键问题 |
| 1.6.3 本文的特色与创新之处 |
| 1.7 本章小结 |
| 第二章 溶剂沉淀法由聚丙烯颗粒制备聚丙烯粉末 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 实验方法 |
| 2.2.4 实验流程 |
| 2.3 测试及表征 |
| 2.3.1 聚丙烯粉末堆积密度测定 |
| 2.3.2 聚丙烯粉末产率测定 |
| 2.3.3 聚丙烯粉末熔融指数测定 |
| 2.3.4 聚丙烯粉末表面分析 |
| 2.3.5 聚丙烯粉末尺寸表征 |
| 2.4 结果表征和讨论 |
| 2.4.1 聚丙烯粉末收率和堆积密度的影响因素 |
| 2.4.2 聚丙烯粉末熔融指数的表征 |
| 2.4.3 聚丙烯粉末的扫描电镜图(SEM)表征 |
| 2.4.4 聚丙烯粉末的粒径分布 |
| 2.5 结论 |
| 第三章 程序控温法制备聚丙烯粉末 |
| 3.2 引言 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 实验方法 |
| 3.2.4 实验流程 |
| 3.2.5 测试及表征 |
| 3.3 结果表征和讨论 |
| 3.3.1 堆积密度 |
| 3.3.2 熔融指数 |
| 3.3.3 堆积角测试 |
| 3.3.4 聚丙烯粉末外观的表征 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 程序控温法制备聚丙烯增强复合粉末 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验原理 |
| 4.3 实验部分 |
| 4.3.1 实验原料与仪器 |
| 4.3.3 实验过程 |
| 4.4 表征与分析 |
| 4.4.1 红外光谱测定 |
| 4.4.2 力学性能测试 |
| 4.4.3 扫描电子显微镜(SEM)测试 |
| 4.4.4 DSC实验 |
| 4.4.5 堆积密度测试 |
| 4.4.6 熔融指数测定 |
| 4.5 结果与讨论 |
| 4.5.1 外谱图分析 |
| 4.5.2 力学性能分析 |
| 4.5.3 形貌分析 |
| 4.5.4 DSC测试 |
| 4.5.5 堆积密度测试 |
| 4.5.6 熔融指数测定 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 诱导成球法制备微米级聚丙烯微球 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验原料与仪器 |
| 5.2.2 实验过程 |
| 5.3 表征与分析 |
| 5.3.1 粉末形貌表征 |
| 5.3.2 粉末尺寸表征 |
| 5.3.3 粉末整体球形度表征 |
| 5.3.4 粉末流动性表征 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 聚丙烯粉碎粉和成球粉的扫描电子显微镜图(SEM) |
| 5.4.2 粒度分析 |
| 5.4.3 诱导成球法制备的聚丙烯熔体流动速率 |
| 5.4.4 成球前后粉末的堆积密度 |
| 5.4.5 堆积角 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表论文 |
| 致谢 |
（10）用于选择性激光烧结高分子材料的制备与成型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1. 绪论 |
| 1.1 选择性激光烧结成型技术简介 |
| 1.1.1 选择性激光烧结技术的发展概述 |
| 1.1.2 选择性激光烧结技术的工艺原理 |
| 1.1.3 选择性激光烧结技术的特点 |
| 1.1.4 选择性激光烧结技术的应用 |
| 1.2 选择性激光烧结高分子材料 |
| 1.2.1 选择性激光烧结高分子材料的发展概述 |
| 1.2.2 选择性激光烧结高分子材料的研究进展及发展方向 |
| 1.2.2.1 聚碳酸酯 |
| 1.2.2.2 聚苯乙烯 |
| 1.2.2.3 ABS |
| 1.2.2.4 超高分子量聚乙烯 |
| 1.2.2.5 聚丙烯 |
| 1.2.2.6 尼龙 |
| 1.2.2.7 其他高分子材料 |
| 1.2.2.8 选择性激光烧结高分子材料的发展趋势 |
| 1.2.3 选择性激光烧结高分子材料的制备方法 |
| 1.2.3.1 粉末材料的制备 |
| 1.2.3.2 高分子材料的助剂 |
| 1.2.3.3 高分子材料与助剂的混合制备方法 |
| 1.2.4 选择性激光烧结高分子材料的烧结原理 |
| 1.2.4.1 CO2激光器能量的输入特性 |
| 1.2.4.2 高分子材料激光烧结成型机理 |
| 1.2.5 选择性激光烧结高分子材料的后处理 |
| 1.2.5.1 浸蜡选择 |
| 1.2.5.2 浸渗树脂的选择 |
| 1.2.5.3 稀释剂与固化剂 |
| 1.3 论文选题的目的、意义和研究的主要内容 |
| 2 选择性激光烧结成型精度分析 |
| 2.1 前言 |
| 2.1.1 CAD模型造成的误差 |
| 2.1.2 设备造成的误差 |
| 2.1.3 工艺参数不当造成的误差 |
| 2.1.4 烧结件后处理造成的误差 |
| 2.2 成型收缩与次级烧结、Z轴盈余现象 |
| 2.2.1 成型收缩 |
| 2.2.2 次级烧结 |
| 2.2.3 Z轴盈余 |
| 2.3 实验部分 |
| 2.3.1 实验原料 |
| 2.3.2 实验仪器 |
| 2.3.3 实验操作 |
| 2.3.3.1 试样制备 |
| 2.3.3.2 尺寸精度的测定 |
| 2.3.3.3 密度的测定 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 分层厚度对精度的影响 |
| 2.4.2 预热温度对精度的影响 |
| 2.4.3 激光能量密度对精度的影响 |
| 2.4.4 制件尺寸对精度的影响 |
| 2.4.5 成型方向对精度的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 乳液法合成SAN树脂及其SLS烧结 |
| 3.1 前言 |
| 3.1.1 苯乙烯与丙烯腈的共聚特点 |
| 3.1.2 丙烯腈含量对SAN基本物理性质的影响 |
| 3.1.3 丙烯腈含量对SAN力学性能的影响 |
| 3.1.4 粉末致密度 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 粉末的制备 |
| 3.2.4 粉末的后处理 |
| 3.2.5 试样制备 |
| 3.2.6 测试方法 |
| 3.2.6.1 分子量的测定 |
| 3.2.6.2 转化率及固含量计算 |
| 3.2.6.3 粉料堆积密度测定 |
| 3.2.6.4 SAN粉末Tg测定 |
| 3.2.6.5 力学性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 乳化剂对转换率与分子量的影响 |
| 3.3.2 引发剂用量对转化率与分子量的影响 |
| 3.3.3 反应条件对转化率与分子量的影响 |
| 3.3.4 扫描电镜表征形貌 |
| 3.3.5 堆积密度 |
| 3.4 粒度分布 |
| 3.5 选择性激光烧结工艺 |
| 3.5.1 工艺参数范围的确定 |
| 3.5.2 正交实验步骤 |
| 3.5.3 正交实验结果 |
| 3.6 SAN树脂烧结的力学性能 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 激光烧结快速成型件后处理技术 |
| 4.1 前言 |
| 4.1.1 材料的润湿性 |
| 4.1.2 影响渗透的因素 |
| 4.1.3 后处理树脂 |
| 4.1.3.1 应用于后处理树脂的要求 |
| 4.1.3.2 固化剂的选择 |
| 4.1.3.3 促进剂与稀释剂的选择 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 试样制备及后处理 |
| 4.2.3.1 待后处理试样制备 |
| 4.2.3.2 纳米二氧化硅改性环氧树脂基体 |
| 4.2.3.3 固化剂的用量 |
| 4.2.3.4 后处理工艺流程 |
| 4.2.3.5 力学性能测试 |
| 4.2.3.6 尺寸精度测试 |
| 4.2.3.7 孔隙率测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 浸蜡工艺 |
| 4.3.1.1 后处理蜡的配置 |
| 4.3.1.2 后处理温度与环境温度的影响 |
| 4.3.1.3 浸蜡时间 |
| 4.3.1.4 尺寸精度 |
| 4.3.1.5 烧结件浸蜡后的表面处理 |
| 4.3.2 树脂浸渗工艺 |
| 4.3.2.1 活性稀释剂的用量 |
| 4.3.2.2 固化剂用量 |
| 4.3.2.3 纳米二氧化硅含量对力学性能的影响 |
| 4.3.2.4 后处理对两种材料密度、孔隙率、力学性能的影响 |
| 4.3.2.5 SEM观察 |
| 4.3.2.6 尺寸精度 |
| 4.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
四、选择性激光烧结PC粉末的建模研究（论文参考文献）
- [1]选择性激光烧结用复合蜡粉制备及其分子间协同效应研究[D]. 姜乐涛. 中北大学, 2021(01)
- [2]纤维素/聚乳酸激光烧结成型机理及实验研究[D]. 张慧. 东北林业大学, 2021
- [3]CF/PES复合粉末激光烧结的数值模拟与实验研究[D]. 王磊. 东北林业大学, 2021(08)
- [4]表面结构设计对增材制造零件粘接性能的影响[D]. 楚少生. 江西理工大学, 2020(01)
- [5]基于3D打印节点的薄壳景观构筑物设计研究[D]. 肖泽恒. 华南理工大学, 2019(01)
- [6]激光选区烧结尼龙12的热氧老化机理及其微观结构、性能的研究[D]. 唐明晨. 华中科技大学, 2019
- [7]基于固高GE300的激光3D打印机开放式数控系统研究[D]. 陈伟. 山东理工大学, 2019(03)
- [8]核桃壳复合粉末选区激光烧结多场耦合仿真与实验研究[D]. 于跃强. 东北林业大学, 2019
- [9]选择性激光烧结用聚丙烯粉末的制备研究[D]. 马云鹏. 广东工业大学, 2016(11)
- [10]用于选择性激光烧结高分子材料的制备与成型研究[D]. 齐迪. 青岛科技大学, 2016(08)