一种各向异性拓扑优化结构件的电弧增材制造方法技术

本发明专利技术涉及一种各向异性拓扑优化结构件的电弧增材制造方法，包括如下步骤：S1、通过电弧增材薄墙体获取电弧增材各个方向的弹性模量及泊松比等物理参数；S2、对结构基于电弧增材各向异性参数进行拓扑优化；S3、将得到的拓扑优化模型按照不同材料方向进行分区及路径规划；S4、根据路径规划，保持变位机水平且焊枪竖直，或者变位机水平而焊枪转动，或者变位机转动而焊枪竖直，或者变位机转动且焊枪也转动，对不同区域依次进行电弧增材制造，并保证增材方向与拓扑结构材料方向一致；S5、完成各向异性拓扑优化结构的无支撑拓扑结构电弧增材制造。该方法有利于实现无支撑的电弧增材制造，保证拓扑优化结构的设计自由度，并提高材料的利用率。料的利用率。料的利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种各向异性拓扑优化结构件的电弧增材制造方法


[0001]本专利技术属于电弧增材制造
，具体涉及一种各向异性拓扑优化结构件的电弧增材制造方法。

技术介绍

[0002]拓扑优化是指通过合理的分配各种材料、确定最优传力路径去寻求在满足零件高性能的前提下实现轻量化以及多功能创新结构的设计方法。与尺寸优化、形状优化不同，其具有更高的设计自由度，结构往往是十分具有新颖性的。然而拓扑优化的构件往往具有复杂的形状，传统的增材方式很难甚至无法进行加工，因此需要利用增材技术将复杂零件一层层堆积增材出来。
[0003]拓扑结构的增材制造主要包括激光增材制造、电子束增材制造以及电弧增材制造。目前，主要是采用基于激光的增材制造技术对拓扑优化构件进行制造，使用电弧增材来成形拓扑优化构件的很少。电弧增材制造技术做为增材技术的一种，是通过熔化焊丝实现增材制造。相较于激光增材、电子束增材，具有成本低、效率高、不受结构尺寸限制等优点。增材的结构已经被证明具有明显的各向异性，若对结构进行拓扑时将增材的各向异性考虑在内，能够在保持原有性能的前提下提高材料的利用率，节约本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种各向异性拓扑优化结构件的电弧增材制造方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、通过电弧增材薄墙体获取电弧增材各个方向的弹性模量及泊松比等物理参数；步骤S2、对结构基于电弧增材各向异性参数进行拓扑优化；步骤S3、将得到的拓扑优化模型按照不同材料方向进行分区及路径规划；步骤S4、根据路径规划，保持变位机水平且焊枪竖直，或者变位机水平而焊枪转动，或者变位机转动而焊枪竖直，或者变位机转动且焊枪也转动，对不同区域依次进行电弧增材制造，并保证增材方向与拓扑结构材料方向一致；步骤S5、完成各向异性拓扑优化结构的无支撑拓扑结构电弧增材制造。2.根据权利要求1所述的一种各向异性拓扑优化结构件的电弧增材制造方法，其特征在于，所述步骤S3中，如果出现某一部分完全无法增材的情况，则将此部分的材料方向更改为强度更高、且...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓将华，齐绍寅，韩绍华，薛丁琪，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：