一种增材制造多孔结构的设计方法及金属护板技术

本发明专利技术属于计算机辅助设计领域，具体涉及一种增材制造多孔结构的设计方法及金属护板。本发明专利技术结合增材制造工艺特点，通过计算机仿真模拟及实件测试实验手段，综合考虑实际应用场景中的性能需求，从力学性能和热管理性能的角度进行分析，得到了一种能够设计具有复合性能的多孔结构的方法，并对设计方法的实验参数进行优化，提高设计方法的合理性和准确性，以及对不同设备、工艺、材料和产品的兼容性。本发明专利技术还通过该设计方法，得到TPMS片状结构Schoen

【技术实现步骤摘要】
一种增材制造多孔结构的设计方法及金属护板


[0001]本专利技术属于计算机辅助设计领域，尤其涉及分类号G06F30/00下的领域，更具体地，涉及一种增材制造多孔结构的设计方法及护板。

技术介绍

[0002]传统的零部件加工通常是减材制造方法，即在工件材料上通过车削、铣削、刨削、磨削、齿面加工、数控机床复杂曲面加工等物理(电、声、光、热、磁)、化学或者电化学方法进行加工，但这种方法对材料的耗费量较大，并且每种零件的加工还需要用到多种刀具、夹具，经过多道工序才能加工完成。
[0003]增材制造(Additive Manufacturing，AM)，即3D打印，是一种以三维数字模型作为基础，运用金属或非金属材料，通过逐层打印的方式来构造零件的一种特种加工技术。作为一种快速且精确的零部件加工方法，在航空航天、汽车、医疗、模具、建筑等领域都有所应用。
[0004]多孔材料(cellular solids)，是由大量多面体形或球形孔洞空间聚集形成的三维结构，具有功能和结构双重属性，可以用于分离，过滤，催化剂载体，热管理，消音，吸振，减重，缓本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增材制造多孔结构的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：固定增材制造设备、材料及工艺参数，选择多孔结构的单胞类型进行建模；S2：确定多孔结构的单胞尺寸范围；S3：确定多孔结构的相对密度范围；S4：筛选多孔结构的单胞类型；S5：设计多孔结构与壳体连接的圆角；S6：多孔结构静态力学分析；S7：多孔结构热管理性能分析。2.根据权利要求1所述的增材制造多孔结构的设计方法，其特征在于，所述S1步骤中固定增材制造设备、材料及工艺参数包括：固定一台增材制造设备，固定一套激光工艺参数，固定打印层厚，固定刮刀系统，固定材料，固定筛粉混粉规范。3.根据权利要求1所述的增材制造多孔结构的设计方法，其特征在于，所述S1步骤中多孔结构包括点阵晶胞结构和三周期极小曲面，建模所用的软件选自nTopology或MSLattice。4.根据权利要求1所述的增材制造多孔结构的设计方法，其特征在于，所述S2步骤具体为打印不同单胞规格的试件，观察试件卡粉、表面烧焦、翘曲、坍塌情况，未出现以上情况的单胞规格则确定为多孔结构的单胞尺寸范围。5.根据权利要求1所述的增材制造多孔结构的设计方法，其特征在于，所述S3步骤具体包括：在20～50％相对密度范围内建模不同的多孔结构，上下两侧设置夹板，仿真设计下侧夹板固定，上侧设定一定的法向压力，模拟多孔结构的形变位移和应力，得到相对密度的收敛区间，确定为多孔结构的相对密度范围。6.根据权利要求1所述的增材制造多孔结构的设计方法，其特征在于，所述S4步骤具体包括通过静态压缩仿真分析、静态压缩实验和静态拉伸实验进行筛选；所述静态压缩仿真分析的步骤包括：在S2和S3的单胞尺寸和相对密度范围内取值，建模得到相应的多孔结构模型，上下两侧设置夹板，仿真设计下侧夹板固定，上侧施加一定的法向压力，进行静态力学...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄忆宁，
申请(专利权)人：黄忆宁，
类型：发明
国别省市：