增材制造设计(DfAM)设计自由度和研究现状分析

增材制造的发展进入稳定成长期,面向增材制造的设计方法亟待研究和向终端用户普及,以改善产业链下游的应用领域局限且市场份额不高的局面。文章首先归纳了面向增材制造的设计自由度和设计约束,接着对当今增材制造的设计仿真软件和国内外标准进行了总结,最后综述了关于增材制造设计方法的国内外研究现状,并作出了分析和展望。

增材制造设计(DfAM)下的金刚石晶格结构研究

基于机械零件的增材制造设计,用仿自然式方法设计了一种金刚石晶格结构,对晶胞相对密度和等效弹性模量建立了数学模型,并拟合得到二者关系式,一系列的仿真验证结果显示理论研究所得关系式具有一定的正确性;对金刚石晶格填充结构提出变密度假设,并用仿真和压缩试验的方法进行了验证,结果显示,填充单元密度以受力点为中心渐渐减小的变密度结构拥有更好的抗压性能,同时验证了本文得出的等效弹性模量数学模型具有一定的正确性和适用性。本研究结果可应用于承压机械零件的实体夹层填充,对机械零件进行应力匹配变密度设计,以达到机械结构轻量化的目标。