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基于SLM的纯铝AM60层状复合材料的温度场模拟
基于SLM的纯铝AM60层状复合材料的温度场模拟
摘要：
随着先进制造技术的发展，选择性激光熔化（SLM）作为一种数字化打印技术，被广泛用于复杂金属部件的制造。本文研究了基于SLM的纯铝AM60层状复合材料的温度场模拟。通过数值模拟分析，我们研究了SLM过程中的温度分布和传热特性，以及对于材料性能的影响。我们的研究结果可以为纯铝AM60复合材料的SLM加工提供指导和参考。
1.引言
选择性激光熔化（SLM）是一种先进的3D打印技术，它通过激光束将金属粉末层状熔化和固化，逐层堆积形成所需的部件。SLM具有高精度、快速制造速度和设计灵活性等优点，因此被广泛应用于航空航天、汽车、医疗等领域。
纯铝AM60是一种具有良好的机械性能和热导性能的材料，因此在航空航天和汽车工业中具有广泛的应用前景。然而，纯铝AM60的熔化温度较低，其SLM过程中的热分布和热传导特性需要进一步研究。
2.方法
本文使用ANSYS软件进行温度场模拟。首先，我们建立了一个包含多层铝粉末的3D模型。然后，我们通过施加激光束的热源边界条件来模拟SLM过程中的热输入。通过求解热传导方程，我们可以得到材料中的温度分布。
3.结果与讨论
我们对不同的SLM参数进行了模拟分析，如激光功率、扫描速度等。我们发现，激光功率和扫描速度对温度分布和熔化深度有显著影响。较高的激光功率和较低的扫描速度可以提供更高的温度和较深的熔化深度。
此外，我们研究了底板材料对温度分布的影响。我们发现，在使用底板材料的情况下，底板的热传导会影响到熔化材料的温度分布。因此，在设计SLM工艺时，需要考虑底板材料的热传导性能。
4.材料性能分析
通过模拟分析，我们得到了材料中不同位置的温度分布。基于温度场模拟结果，我们进一步研究了材料的热应力和残余应力分布，并探讨了这些应力对材料性能的影响。
5.结论
本文通过数值模拟分析了基于SLM的纯铝AM60层状复合材料的温度场。通过研究SLM参数、底板材料和材料性能，我们得出了一些重要的结论。这些研究结果对于纯铝AM60复合材料的SLM加工提供了重要的指导和参考。
参考文献：
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