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设计制造部件的方法和计算机可读存储介质技术

技术编号:25757007 阅读:33 留言:0更新日期:2020-09-25 21:05
本公开涉及一种设计制造部件的方法和计算机可读存储介质。使用AM部件的计算机生成的设计以确保该部件被设计为支持增材制造步骤的方法和设备。该方法包括对制造部件的计算机生成的设计执行频率分析,以及在计算机生成的设计的自然频率下计算模态振型。使用每个模态振型计算在计算机生成的设计上的点处的静态顺应性。静态顺应性指示当计算机生成的设计暴露于预定非动态负载时多个点中的每个点处的预期位移。

【技术实现步骤摘要】
设计制造部件的方法和计算机可读存储介质政府权利声明本专利技术是在国防部授予的FA8650-17-2-5246的政府支持下完成的。政府享有本专利技术的某些权利。
本公开涉及制造领域,具体地,涉及设计制造部件的方法和计算机可读存储介质。
技术介绍
通过添加逐层材料,利用增材制造(additivemanufacturing)来制造三维(3D)部件。增材制造可以利用3D建模(计算机辅助设计或CAD)软件来设计和形成部件。增材制造包括多种技术并结合多种技术,例如但不限于激光自由成形制造(LFM)、激光沉积(LD)、直接金属沉积(DMD)、激光金属沉积、激光增材制造、激光工程化净成形(LENS)、立体光刻(SLA)、选择性激光烧结(SLS)、熔融沉积成型(FDM)、多喷嘴成型(MJM)、3D印刷、快速成型、直接数字制造、分层制造和添加式构造。此外,在增材制造中可以使用各种原料来制造部件。示例包括但不限于塑料、金属、混凝土和玻璃。为了改善用增材制造设备制造的部件的表面光洁度,可以使用常规的表面精加工设备和技术来实施单独的后处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设计制造部件的方法,所述方法包括:/n对制造部件的计算机生成的设计(30)进行频率分析,并且计算所述计算机生成的设计(30)的自然频率下的模态振型(40);/n使用所述模态振型(40)计算在所述计算机生成的设计(30)上的多个点(31)处的静态顺应性;/n生成所述计算机生成的设计(30)的总静态顺应性图(50),所述总静态顺应性图(50)包括在所述多个点(31)处的静态顺应性,所述总静态顺应性图(50)包括当所述计算机生成的设计(30)暴露于预定非动态负载时在所述多个点(31)处的预期位移;以及/n输出所述总静态顺应性图(50)。/n

【技术特征摘要】
20190318 US 16/356,7311.一种设计制造部件的方法,所述方法包括:
对制造部件的计算机生成的设计(30)进行频率分析,并且计算所述计算机生成的设计(30)的自然频率下的模态振型(40);
使用所述模态振型(40)计算在所述计算机生成的设计(30)上的多个点(31)处的静态顺应性;
生成所述计算机生成的设计(30)的总静态顺应性图(50),所述总静态顺应性图(50)包括在所述多个点(31)处的静态顺应性,所述总静态顺应性图(50)包括当所述计算机生成的设计(30)暴露于预定非动态负载时在所述多个点(31)处的预期位移;以及
输出所述总静态顺应性图(50)。


2.根据权利要求1所述的方法,还包括:
确定所述多个点(31)中的一个或多个点处的预期位移超过允许量;以及
通过添加形成一个或多个结构支撑件的材料来修改所述计算机生成的设计(30)。


3.根据权利要求2所述的方法,还包括使用修改的所述计算机生成的设计(30)制造由材料制成的实际部件(60)。


4.根据权利要求3所述的方法,还包括在制造所述实际部件(60)时移除形成所述一个或多个结构支撑件的所述材料。


5.根据权利要求3所述的方法,还包括用增材制造工艺制造所述实际部件(60)。


6.根据权利要求1所述的方法,还包括根据如下公式计算在所述计算机生成的设计(30)上的所述多个点(31)处的所述静态顺应性:



其中j是针对所述计算机生成的设计(30)上的点(31)k计算的模态振型(40)的数目,
φi是在所述点(31)处的质量归一化模态振型位移,以及
fn,i是以赫兹为单位的自然频率。


7.根据权利要求3所述的方法,其中,修改的所述计算机生成的设计(30)被设计用于飞行器。


8.根据权利要求3所述的方法,还包括:
通过增材制造工艺用形成所述一个或多个结构支撑件的材料制造所述实际部件(60);
在将所述材料结合到所述实际部件(60)时减小所述实际部件(60)的表面的粗糙度;以及
在减小所述实际部件(60)的表面粗糙度之后移除形成所述一个或多个结构支撑件的所述材料。


9.一种设计制造部件的方法,所述方法包括:
计算所述制造部件的计算机生成的设计(30)的自然频率下的模态振型(40);
使用所述模态振型(40)计算所述计算机生成的设计(30)上的点(31)的总静态顺应性,所述总静态顺应性包括当所述计算机生成的设计(30)暴露于预定非动态负载时所述计算机生成的设计(30)整体的预期位移;以及
响应于所述总静态顺应性,识别所述计算机生成的设计(30)的用于结构支撑件的附加材料的一个或多个区域。


10.根据权利要求9所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:克里斯托弗·泰勒
申请(专利权)人:波音公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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