易 敏 常 珂 梁晨光 周留成 杨阳祎玮 易 新 * 胥柏香

* (南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室,南京 210016)

† (南京航空航天大学航空学院,南京 210016)

** (空军工程大学等离子体重点实验室,西安 710038)

††(达姆施塔特工业大学材料系,德国达姆施塔特 D-64287)

*** (北京大学工学院,北京 100871)

引言

增材制造通过不断添加材料来完成零件的加工成型,满足了工业对零件形状、功能、材料的更高要求,成为当前材料加工技术发展的前沿方向.与传统制造工艺相比,增材制造在成形原理、材料形态、制件性能上发生了根本改变,具有材料浪费少、加工工序少、加工周期短、零件结构设计自由、易于实现形状复杂零部件快速成型等优点,被认为是能够深刻影响未来的战略前沿技术[1-3].

增材制造零部件在航空航天、医疗仪器、轨道交通等战略新兴产业领域内作为承载结构件应用时,其力学性能至关重要.而增材制造零部件的力学性能又与增材制造工艺产生的微结构紧密相关,增材制造工艺参数、微结构及其演化、力学性能之间的关联规律,显得尤为重要.然而在实际生产过程中,增材制造所涉及的物理过程极其复杂,一次成功制造零部件的概率较低.影响增材制造工艺的因素很多,包括粉末的物理性质、激光参数、扫描速度、粉床厚度和扫描策略等,若采用传统的实验试错法去优化微结构和力学性能,将极大增加产品的制造周期和生产成本.采用数值模拟来优化……