| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第19-39页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第19-23页 |
| 1.1.1 增材制造工艺及不足 | 第19-21页 |
| 1.1.2 ASM工艺及优势 | 第21-23页 |
| 1.2 ASM工艺条件下材料性能完整性研究现状 | 第23-37页 |
| 1.2.1 增材工件晶粒组织预测与调控 | 第24-30页 |
| 1.2.2 增材工件减材加工特性及ASM工件残余应力研究 | 第30-34页 |
| 1.2.3 ASM工件的内部缺陷检测 | 第34-36页 |
| 1.2.4 ASM工件材料性能完整性研究存在的问题 | 第36-37页 |
| 1.3 论文主要内容及路线图 | 第37-39页 |
| 2 增材过程有限元数值传热模型建立与验证 | 第39-56页 |
| 2.1 直接激光沉积有限元传热模型的理论分析 | 第40-41页 |
| 2.2 直接激光沉积有限元传热模型的建立 | 第41-46页 |
| 2.2.1 成形工件几何模型设置 | 第41-42页 |
| 2.2.2 激光热源模型设置 | 第42-43页 |
| 2.2.3 Ti-6Al-4V合金材料属性设置 | 第43-44页 |
| 2.2.4 模型传热机制及边界条件设置 | 第44-45页 |
| 2.2.5 生死单元技术 | 第45-46页 |
| 2.3 直接激光沉积有限元传热模型模拟结果及分析 | 第46-54页 |
| 2.3.1 熔池及温度场演化 | 第46-48页 |
| 2.3.2 典型节点温度历程 | 第48-50页 |
| 2.3.3 测温验证实验的设备及方法 | 第50-52页 |
| 2.3.4 测温实验结果 | 第52-54页 |
| 2.4 本章小结 | 第54-56页 |
| 3 增材工件晶粒组织演化过程模拟与调控 | 第56-89页 |
| 3.1 直接激光沉积晶粒组织演化过程数值模型的建立 | 第57-71页 |
| 3.1.1 晶粒组织演化过程分析及数值模型结构 | 第57-59页 |
| 3.1.2 模型细化温度场的获得 | 第59-61页 |
| 3.1.3 元胞自动机与蒙特卡洛模型的建立 | 第61-71页 |
| 3.2 晶粒组织预测模型模拟结果及实验验证 | 第71-81页 |
| 3.2.1 单层沉积凝固过程模拟 | 第71-72页 |
| 3.2.2 直接激光沉积成形中重熔过程模拟 | 第72-74页 |
| 3.2.3 固态晶粒长大过程模拟 | 第74-75页 |
| 3.2.4 多层晶粒组织演化过程模拟 | 第75-77页 |
| 3.2.5 晶粒组织数值预测模型的实验验证 | 第77-79页 |
| 3.2.6 FEM-CA-MC结合模型的优势 | 第79-81页 |
| 3.3 直接激光沉积晶粒组织形成机理及调控 | 第81-87页 |
| 3.3.1 直接激光沉积晶粒组织形成机理分析 | 第81-83页 |
| 3.3.2 不同工艺参数下晶粒组织的数值模型预测 | 第83-84页 |
| 3.3.3 晶粒组织工艺调控实验 | 第84-86页 |
| 3.3.4 晶粒组织对钛合金试样硬度的影响 | 第86-87页 |
| 3.4 本章小结 | 第87-89页 |
| 4 增材与减材共同作用下ASM工件残余应力研究 | 第89-114页 |
| 4.1 铣削残余应力产生及分布规律和刀具磨损对其影响 | 第89-107页 |
| 4.1.1 侧铣残余应力有限元模型构建 | 第90-94页 |
| 4.1.2 铣削实验装置与参数 | 第94-96页 |
| 4.1.3 铣削实验结果分析与数值模型验证 | 第96-103页 |
| 4.1.4 铣削加工表面残余应力产生机理分析 | 第103-105页 |
| 4.1.5 刀具后刀面磨损对铣削残余应力的影响 | 第105-107页 |
| 4.2 ASM工件表面残余应力研究 | 第107-113页 |
| 4.2.1 增材工件制备及实验方法 | 第107-109页 |
| 4.2.2 ASM工件表面残余应力测量结果及讨论 | 第109-111页 |
| 4.2.3 ASM工件表面残余应力产生机理及调控方法分析 | 第111-113页 |
| 4.3 本章小结 | 第113-114页 |
| 5 ASM工艺与涡流相结合的内部缺陷检测研究 | 第114-132页 |
| 5.1 涡流-ASM结合检测的优势 | 第115-116页 |
| 5.2 ASM缺陷试样涡流检测研究 | 第116-119页 |
| 5.2.1 ASM缺陷试样制备 | 第116-117页 |
| 5.2.2 涡流检测设备及实验方法 | 第117-119页 |
| 5.3 涡流-ASM结合检测实验及数值模拟结果与讨论 | 第119-126页 |
| 5.3.1 激励频率对检测信号的影响 | 第119-121页 |
| 5.3.2 提离量对检测信号的影响 | 第121-123页 |
| 5.3.3 增材试样余热对检测信号的影响 | 第123-124页 |
| 5.3.4 缺陷尺寸对检测信号的影响 | 第124-125页 |
| 5.3.5 增材金属粉末对检测信号的影响 | 第125-126页 |
| 5.4 规避涡流检测中边界效应的研究 | 第126-131页 |
| 5.4.1 带有边界缺陷的检测试样制备 | 第126-127页 |
| 5.4.2 涡流场有限元数值模型的建立 | 第127页 |
| 5.4.3 边界缺陷涡流检测及模拟结果与讨论 | 第127-130页 |
| 5.4.4 规避边界效应的涡流检测方式 | 第130-131页 |
| 5.5 本章小结 | 第131-132页 |
| 6 结论与展望 | 第132-136页 |
| 6.1 结论 | 第132-134页 |
| 6.2 创新点 | 第134-135页 |
| 6.3 展望 | 第135-136页 |
| 参考文献 | 第136-146页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第146-148页 |
| 致谢 | 第148-149页 |
| 作者简介 | 第149页 |
