申请/专利权人：湘潭大学

申请日：2022-04-04

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN114692478B

主分类号：G06F30/25

分类号：G06F30/25;G06T17/00;G06F113/10;G06F119/08;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.26#授权;2022.07.19#实质审查的生效;2022.07.01#公开

摘要：本发明提供了一种在选择性激光烧结铺粉过程中考虑零件烧结层表面形貌特性的三维离散元建模方法，通过实验获取选择性激光烧结中烧结零件的表面粗糙度曲线，将缩放后的曲线导入已生成颗粒层的封闭计算域内，调整颗粒位置、更改颗粒属性获得具有烧结零件表面形貌及性质的三维离散元模型。具体步骤为：通过实验获取烧结零件的表面粗糙度曲线，建立三维封闭计算域并生成颗粒层，将缩放后的粗糙度曲线导入封闭计算域内并删除中心坐标高于曲线的颗粒，再赋予颗粒具有烧结层性质的接触模型与热系数，获得具有已烧结零件表面形貌及性质的离散元模型，导入铺粉刮板对烧结区域铺粉，研究颗粒在具有烧结层表面形貌及性质的离散元模型上的铺粉均匀性。

主权项：1.一种在选择性激光烧结铺粉过程中考虑零件烧结层表面形貌特性的三维离散元建模方法，其特征在于，建模步骤如下：1通过实验获得选择性激光烧结中烧结零件表面粗糙度曲线函数方程y＝fx，建立坐标系X0Y0，由测量仪器导出烧结零件表面粗糙度曲线图像；2将缩放系数k引入步骤1中的烧结零件表面粗糙度曲线y＝fx，得到新的烧结零件表面粗糙度曲线y′＝kfx并绘制其图像，实现烧结零件表面粗糙度曲线在Y0轴向上的缩放，当k1时粗糙度曲线波动加剧，当0≦k﹤1时粗糙度曲线波动减缓；3构建坐标系XYZ，原点为O，并建立一个三维封闭计算区域；4在步骤3中的封闭计算域内生成三分之一封闭计算域体积的颗粒堆积，其颗粒半径服从均匀分布或正态分布，对颗粒的基本物理参数赋值以及设置颗粒间接触模型；5取步骤2中沿X方向长为l的粗糙度曲线段yl′＝kfx，将其导入步骤3建立的封闭计算区域的XOZ平面内，粗糙度曲线段yl′＝kfx的中线与封闭计算域的X轴平行，其次，烧结零件的表面粗糙度曲线段yl′＝kfx的波峰与封闭计算域内堆积颗粒的顶层颗粒相切，其线段终点与封闭计算域的右侧边界相交；6对封闭计算域内颗粒的位置进行判别，判别颗粒Pixi,yi，zi中心坐标是否删除的条件为：在烧结零件的表面粗糙度曲线段yl′＝kfx下所对应的颗粒，若颗粒坐标ziZxi则删除该颗粒，若zi≤Zxi则计算下一个颗粒，循环直至封闭计算域内所有颗粒完成识别，获得具有选择性激光烧结中零件烧结层表面形貌的三维离散元模型；7基于烧结零件的表面粗糙度曲线段yl′＝kfx下所对应的颗粒赋相关属性，包括具有烧结零件层表面性质的物理属性、颗粒间的接触模型以及热系数，形成具有烧结零件表面形貌和特性的三维离散元模型；8在封闭计算域YOZ平面内导入与Y轴平行的铺粉刮板，设置其平移速度并将颗粒向具有烧结零件表面形貌和特性的三维离散元模型区域进行铺粉，然后对具有已烧结零件表面形貌和特性的离散元模型上方的铺粉均匀性进行分析。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 湘潭大学 一种在选择性激光烧结铺粉过程中考虑零件烧结层表面形貌特性的三维离散元建模方法

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