具有内核伸出段的套管构件点接触力学模型研究

针对轴向压力作用下具有内核伸出段的套管构件,理论研究了初弯曲内核与柔性套筒的点接触变形过程.采用小挠度二阶平衡微分方程,推导了内核处于点接触状态时套管构件的挠度、剪力、弯矩、接触力等物理量的计算公式.理论的对比结果表明:1)内核伸出段会显著增大套管构件的弯曲轴向位移,降低套管构件的非线性轴向刚度;2)内核伸出段使内核与套筒端部的接触反力有显著的增加,随着轴向压力的增大,该接触反力的增加更大;3)内核伸出段使内核的剪力、弯矩均有显著的提高,尤其在内核与套筒抗弯刚度比值较大时,弯矩的提高更显著.该文的研究可为套管构件及内核与套筒端部连接的设计提供依据.

面向WAAM无支撑制造大悬臂的自适应切片

为满足多轴送丝电弧熔积增材制造(WAAM)无支撑制造大悬臂结构的需求,提出一种厚度和方向均可变的自适应切片算法.首先通过层间相对悬臂长度的计算,进行大悬臂结构识别;然后对位置和方向分别进行二分迭代优化和主成分分析(PCA)迭代优化,确定分段平面,分解大悬臂结构为微悬臂子结构;最后对子结构进行平行切片,产生均匀切片以满足工艺制造需求.相比于现有的最小包围球冠和质心轴法,该算法的相对悬臂长度和悬臂角更小,分段子结构的数量也更少,具备更佳的可制造性和更高的制造效率.实例证实了算法的有效性.