基于ANSYS的SnTe热电材料选区激光熔化数值模拟及实验研究

基于ANSYS的SnTe热电材料选区激光熔化数值模拟及实验研究

论文摘要

基于ANSYS软件建立了SnTe热电材料选区激光熔化单层多道面扫描的三维有限元模型(FEM),采用移动的高斯面热源,考虑材料的物性参数随温度的非线性变化以及相变潜热的影响,得到不同扫描方式下SnTe粉体材料成形过程中的熔池热行为及应力分布,并采用相关实验进行验证。结果表明:不同扫描方式对熔池的宽度、深度以及气化程度影响不大,但分区蛇形扫描能够大幅增加熔池长度、减小温度梯度、降低冷却速率。采用分区蛇形扫描时σx(扫描方向应力)拉应力最小,为583 MPa,且扫描道中间位置的应力得到了释放。本研究为SnTe热电材料SLM过程工艺参数的优化提供了理论指导,也为其他激光非平衡制备技术的改进提供了新的研究思路。

论文目录

  • 1 成形原理及理论基础
  •   1.1 SLM成形原理
  •   1.2 温度场理论基础
  •   1.3 应力场理论基础
  • 2 几何模型及主要参数
  • 3 有限元模拟结果与分析
  •   3.1 温度场结果与分析
  •   3.2 应力场结果分析
  •   3.3 SLM成形实验
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 罗闯,鄢永高,唐新峰

    关键词: 选区激光熔化,热电材料,扫描方式,模拟,温度场与应力场

    来源: 热加工工艺 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 材料科学

    单位: 武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室

    基金: 国家自然科学基金资助项目(51521001,51401153,51772232),高等学校学科创新引智计划资助项目(B07040)

    分类号: TB34

    DOI: 10.14158/j.cnki.1001-3814.2019.05.054

    页码: 206-211

    总页数: 6

    文件大小: 3141K

    下载量: 291

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