發(fā)布時間：2024-06-30 03:41

　　理想材料零件是由單質(zhì)材料、復(fù)合材料、功能梯度材料和按照一定規(guī)律分布的功能細結(jié)構(gòu)材料甚至嵌入器件等構(gòu)成的復(fù)雜非均勻材料零件，在達到節(jié)約資源的同時，大大提高了零件的整體性能，實現(xiàn)零件的材料構(gòu)成、幾何外形和宏觀性能的完美結(jié)合。理想材料零件打破了傳統(tǒng)零件由一種材料構(gòu)成的常規(guī)，使得傳統(tǒng)均質(zhì)材料零件的設(shè)計理論和制造方法已經(jīng)無法應(yīng)用在理想材料零件之上，為此，必須探索全新的理想材料零件設(shè)計理論與制造方法。 CAD模型是非均質(zhì)材料零件設(shè)計與制造研究的熱點問題，也是理想材料零件數(shù)字化并行設(shè)計與制造中的基礎(chǔ)問題。本論文針對于此展開，首先給出了理想材料零件的概念及其數(shù)字化并行設(shè)計與制造框架和存在的問題；然后分別從復(fù)合材料分析的均勻化理論和基于該理論的材料細觀結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化設(shè)計兩個方面闡述了理想材料零件的現(xiàn)實性與理論依據(jù)。 本文將理想材料零件CAD模型建立在以幾何空間為底空間、以材料空間為叢空間的結(jié)構(gòu)上，使用非流形幾何模型作為理想材料零件幾何拓撲模型的基礎(chǔ)，并在半邊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，針對理想材料零件的非流形特征局限內(nèi)部邊界上的特點，給出了一個半面數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來表述零件的幾何拓撲信息； 對于理想材...

【文章頁數(shù)】：121 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1理想材料零件示意圖

Fig.1一1ComPositionDiagramofidealfunetionalmaterialeomPonents.2.2理想材料零件的數(shù)字化并行設(shè)計和制造傳統(tǒng)均勻材料零件的設(shè)計與制造，一般是根據(jù)零件使用中的運動、荷載等求，著重對零件的幾何特征展開設(shè)計和制造。零件的材料特征....

圖1一3理想材料零件設(shè)計流程示意圖

圖1一3理想材料零件設(shè)計流程示意圖Fig.1一3FlowehartoftheIFMCdesign如圖1一3，理想材料零件的設(shè)計由兩部分構(gòu)成，第一部分是零件性能的設(shè)計，要根據(jù)用戶的具體需求，尤其是特殊的功能需求，在一定幾何特征基礎(chǔ)上，建立性能分布特征。幾何特征作為性能特征的底空間，....

圖1一6典型的成型子系統(tǒng)構(gòu)造Fig.l一6Thetypiealjetheadsubsystem

系統(tǒng)的供料情況。那么一個典型的成型子系統(tǒng)如圖1一6所示，控制系統(tǒng)控制驅(qū)動電源和供料系統(tǒng)協(xié)同動作，給噴頭提供連續(xù)不斷的原料供應(yīng)，并同時在噴頭內(nèi)部保持一定的背壓力，以消除噴頭管中的毛細現(xiàn)象;此外，控制部分還根據(jù)加工過程中噴頭運動的幾何坐標，從零件的CAD數(shù)據(jù)中取得相應(yīng)的材料信息，控制....

圖1一8.具有細結(jié)構(gòu)的壓電陶瓷Figl一8PiezoeleetriceeramicsWithmesostructure

削加工等方法，本質(zhì)上利用積分法，采用材料逐漸增長的理，將零件的數(shù)字化模型按一定方式離散，成為可加工的散點，而后采用物.理或化學(xué)手段，如用激光束選擇性地固樹脂，或切割一層層的紙或金屬薄片，或燒結(jié)一層層的粉源選擇性地噴射一層層的粘結(jié)劑或熱熔性材料，形成各截并將各平面輪廓順次逐步疊加形....

本文編號：3998330