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尼龙粉末在SLS预热温度下的离散元模型参数确定及其流动特性分析
引用本文:谭援强,肖湘武,张江涛,姜胜强. 尼龙粉末在SLS预热温度下的离散元模型参数确定及其流动特性分析[J]. 力学学报, 2019, 0(1): 56-63
作者姓名:谭援强  肖湘武  张江涛  姜胜强
作者单位:华侨大学制造工程研究院;湘潭大学机械工程学院
基金项目:国家自然科学基金项目(11772135;51605409);高层次人才引进项目(Z16X0110)资助
摘    要:尼龙粉末是增材制造中常用的粉体材料,温度对其流动性有重要影响.探索尼龙粉末增材制造预热温度下的流动性是研究选择性激光烧结(selective laser sintering, SLS)工艺中粉体铺展成形的基础.选取SLS技术中的尼龙粉末为原材料,采用离散元数值方法,研究尼龙粉末的流动行为,是增材制造工艺数值模拟和铺粉工艺优化的研究热点.以Hertz-Mindlin模型为基础,基于Hamaker理论模型和库伦定律,在尼龙粉末的接触动力学模型中引入范德华力和静电力,建立预热温度下尼龙粉末流动的离散元模型(discrete element method,DEM),通过对比相应实验结果,标定了该模型的参数.对加热旋转圆筒中尼龙粉末流动过程进行了DEM数值模拟,校核了所建模型的正确性,并研究了粉体粒径分布对尼龙粉末流动特性的影响规律.研究表明,尼龙粉末黏附力是静电力与范德华力的共同作用结果;随着粉体粒径的增大,尼龙粉末崩塌角增大,流动性增强;相对于高斯粒径分布,粒径均匀分布的尼龙粉末颗粒流动性更强.研究结果可指导SLS中铺粉工艺的优化.

关 键 词:选择性激光烧结  尼龙粉末  离散元模型  预热温度  流动性

DETERMINATION OF DISCRETE ELEMENT MODEL CONTACT PARAMETERS OF NYLON POWDER AT SLS PREHEATING TEMPERATURE AND ITS FLOW CHARATERISTICS
Tan Yuanqiang,Xiao Xiangwu,Zhang Jiangtao,Jiang Shengqiang. DETERMINATION OF DISCRETE ELEMENT MODEL CONTACT PARAMETERS OF NYLON POWDER AT SLS PREHEATING TEMPERATURE AND ITS FLOW CHARATERISTICS[J]. chinese journal of theoretical and applied mechanics, 2019, 0(1): 56-63
Authors:Tan Yuanqiang  Xiao Xiangwu  Zhang Jiangtao  Jiang Shengqiang
Affiliation:(Institute of Manufacturing Engineering,Huaqiao University,Xiamen 361021,Fujian,China;School of Mechanical Engineering,Xiangtan University,Xiangtan 411105,Hunan,China)
Abstract:Tan Yuanqiang;Xiao Xiangwu;Zhang Jiangtao;Jiang Shengqiang(Institute of Manufacturing Engineering,Huaqiao University,Xiamen 361021,Fujian,China;School of Mechanical Engineering,Xiangtan University,Xiangtan 411105,Hunan,China)
Keywords:SLS  nylon powder  DEM  preheating temperature  flowability
本文献已被 CNKI 维普 等数据库收录!
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