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一种增材制造零件残余应力优化方法技术

技术编号:45801809 阅读:18 留言:0更新日期:2025-07-11 20:15
本发明专利技术公开了一种增材制造零件残余应力优化方法,涉及应力优化技术领域,该方法的步骤包括:校核材料曝光能量份数和体积膨胀系数,作为应力BP遗传优化算法的输入参数;通过仿真模拟分析不同工艺参数对应力影响程度,输出等效应力;设计应力BP遗传优化算法,建立所述模拟输入参数与输出参数的匿名函数约束预测范围,输出对应工艺参数组合。本发明专利技术解决了在传统应力优化中依赖经验的工艺调整方法的问题,实现了工艺参数的自动化优化,大幅提高了优化过程的效率和精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及应力优化,具体为一种增材制造零件残余应力优化方法


技术介绍

1、增材制造技术的工作原理是利用专用软件对设计的三维模型进行切片处理,获取到每一层的截面数据。借助水平刮板,将金属粉末均匀地铺设在基板上。根据每层的数据信息,高能量的激光束会精确扫描并熔化这些金属粉末,进而逐层塑造出物体的形态。这一过程会持续进行,直到整个部件被完整地制造出来。在完成制造后,可能还需要进行一些后处理工序,例如去除支撑结构和表面处理,以确保最终制件能够获得所需的性能和外观。

2、在增材制造过程中,高温激光热源在粉床上高速移动,金属粉末从固态转变为液态,再冷却成固态,经历很大的温度变化,导致应力分布不均匀,当应力过大,热应力不断累积,无法释放便会在模型内部形成残余应力。残余应力无法控制在合适的范围内可能会引起零件的打印缺陷。所以针对激光选区熔化过程中的应力场,国内外学者进行了很多研究,做了大量工作。主要通过两方面研究,一是对应力本身的研究,比如分析不同零件应力的数值大小、类型、应力场的分布情况和规律。二是大量学者在研究的优化应力场的方法,从工艺参数,温度场及本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种增材制造零件残余应力优化方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种增材制造零件残余应力优化方法,其特征在于:S2具体步骤包括:

3.根据权利要求1所述的一种增材制造零件残余应力优化方法,其特征在于:应力BP遗传优化算法具体步骤包括具体步骤包括:

4.根据权利要求3所述的一种增材制造零件残余应力优化方法,其特征在于:步骤S32具体步骤包括:

5.根据权利要求3所述的一种增材制造零件残余应力优化方法,其特征在于:步骤S32还包括利用训练好的BP神经网络预测不同工艺参数组合下的残余应力值,当预测的残余应力值与目标值偏差...

【技术特征摘要】

1.一种增材制造零件残余应力优化方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种增材制造零件残余应力优化方法,其特征在于:s2具体步骤包括:

3.根据权利要求1所述的一种增材制造零件残余应力优化方法,其特征在于:应力bp遗传优化算法具体步骤包括具体步骤包括:

4.根据权利要求3所述的一种增材制造零件残余应力优化方法,其特征在于:步骤s32具体步骤包括:

5.根据权利要求3所述的一种增材制造零件残余应力优化方法,其特征在于:步骤s32还包括利用训练好的bp神经网络预测不同工艺参数组合下的残余应力值,当预测的残余应力值与目标值偏差大于设定的残余应力偏差阈值时,变异概率增大100倍,若小于或等于设定的残余应力偏差阈值时,通过将衰减因子与初始变异概率结合降低变异概率。

6.根据权利要求4所述的一种增材制造零件残余应力优化方法,其特征在于:所述权值优化策略包括,建立各工艺参数与等效应力的匿名函数约束预测范围,将神经网络的预测性能设定为遗传算法的适应度标准,对神经网络中的权重和偏置进行不断调整,从而反...

【专利技术属性】
技术研发人员:祝世超戴敏杰孙敏妍鲍陈蕊严松艳龙兵郭魂
申请(专利权)人:常州工学院
类型:发明
国别省市:

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