一、我国螺杆制造技术的现状和发展趋势（论文文献综述）
王智博[1]（2021）在《空心内支撑轻量化螺杆转子设计及其优化》文中指出随着工业和经济快速发展,空压机已经成为生产生活中必不可少的空气动力设备之一,尤其是螺杆压缩机广泛应用于医疗器械、煤炭冶金、电力制冷等领域。螺杆转子作为压缩机的核心部件,对其端面型线的设计研究已经比较成熟,但对于轻量化结构设计及其快速成形技术的研究目前处在探索之中。本文基于增材制造技术,将螺杆转子进行空心内支撑轻量化结构设计,对轻量化结构螺杆转子进行了仿真分析与优化,并以PA12GF40为加工材料对其快速成形,研究增材制造技术成形质量。本文研究内容如下:（1）对螺杆转子进行空心等壁厚结构设计,在此空心等壁厚的基础上添加支撑结构,利用UG完成三维建模;并对空心内支撑轻量化转子进行静力学和动力学仿真分析,通过静力学结构分析空心转子与空心内支撑结构转子变形规律,发现内支撑结构能有效减小变形,提高轻量化转子刚度;通过动力学结构分析得到自由模态与预应力模态固有频率、振型变化规律以及谐响应分析由外界激励产生的危险频率。（2）模拟螺杆压缩机工作过程,改变其出口压强,得到不同出口压强下流场内部压力分布规律;将压缩机内部流场与内支撑轻量化转子静力场进行耦合分析,分析在流固耦合情况下,实心转子、空心转子与内支撑结构转子的变形规律以及不同出口压强对不同结构的变形影响规律。（3）利用Design Expert中Box-Behnken模块搭建响应面模型进行优化分析,确定轻量化转子优化的响应因素、响应值及最佳响应范围,得到多元回归方程模型,通过分析响应模型的方差、标准差以及响应云图,得到轻量化转子结构的最佳优化参数组合。（4）利用增材制造技术完成对优化模型的快速成形,并对打印试样的致密度、尺寸精度、表面粗糙度以及拉伸性能进行测量,探究了增材制造成形零件的成形质量与力学性能。
晁瑞[2]（2021）在《空心螺杆转子结构设计及加工方法研究》文中进行了进一步梳理作为一种将低压气体转换为高压气体的回转式机械设备,双螺杆压缩机在各行业已被广泛应用;本论文以螺杆转子为主要研究对象,探究了新结构的可行性及成形加工方法。主要研究内容如下:（1）根据型线设计原则,利用MATLAB计算求得某型号双螺杆压缩机转子型线数据点,在UG中建立了阴、阳转子实体模型。根据螺杆转子的实际工况及工作位置,提出对螺杆转子进行等壁厚空心化结构设计,以原有型线为基础,通过建模命令得到等壁厚空心螺杆转子内、外型线并获得等壁厚空心螺杆转子三维模型。（2）鉴于螺杆转子实际工况复杂多变,首先对某型号双螺杆压缩机的各项数据进行实验检测;通过Ansys仿真分析研究了等壁厚空心螺杆转子的力学特性,振动特性并依据流场求解技术,分析在排气压力为0.4MPa～0.7MPa时对转子结构变形影响等;得到转子不同扭矩下的变形,不同阶数的振动频率及不同排气压力下的形变,并与实体结构螺杆转子进行对比,分析其变化规律得出改进后的等壁厚空心螺杆转子结构满足工作需求。（3）针对等壁厚空心螺杆转子结构复杂的特点,提出采用五轴联动数控机床可变轴曲面轮廓铣的原理,对等壁厚空心螺杆转子加工成形,主要研究等壁厚空心螺杆转子内螺旋面的成形。通过UG加工模块对内螺旋成形所需刀具、切削参数、加工步骤、刀具轨迹等进行规划,并经过后置处理得到五轴联动数控机床所需NC代码。（4）通过VERICUT虚拟仿真加工软件,建立虚拟加工环境,选取适合的五轴联动数控机床并配备fan 180m.ctl数控系统文件,建立虚拟加工所需刀具库并设置参数与刀具号;将生成的NC代码导入VERICUT中,对转子内螺旋面的成形过程进行虚拟仿真加工,并对刀具轨迹和NC代码进行检测,验证了上述刀具轨迹与NC代码的准确性。本文通过对双螺杆压缩机关键部件螺杆转子的设计,在保证转子满足工作需求的前提下,减少了材料的使用,并通过UG实现转子模型的建立;利用UG和VERICUT虚拟仿真加工软件结合的方式,进行刀具轨迹设计、检验并实现等壁厚空心螺杆转子内螺旋面的成形加工,验证了此方法的可行性,对后续螺杆转子的结构设计与加工成形具有一定的借鉴参考价值。
郭政川[3]（2021）在《3D打印改性尼龙极小曲面结构及性能研究》文中进行了进一步梳理现代汽车的轻量化设计是结合了材料、结构与工艺的多学科、多手段设计方法,但要使这些设计方法真正应用于汽车设计与制造,对材料成本的控制与性能的提升是必不可少的研究内容。以此为出发点,本文以制备适应3D打印的丝材为目的,对汽车常用热塑性塑料尼龙6进行了“降低成本,提高性能”的滑石粉共混改性,探究了滑石粉质量组分对其加工性能、热性能、力学性能的影响。运用熔融沉积成型工艺对参数化的Gyroid、Diamond、Schwarz P三种结构进行了打印,给出了其基于准静态压缩实验的力学性能、吸能特性、形变特征的评价。论文的主要内容如下:（1）运用差式扫描量热、热失重分析、流变、扫描电子显微镜、力学性能测试等多种表征手段,对不同质量配比的滑石粉共混改性尼龙6复合材料进行针对加工性能、热性能、力学性能的测试。当滑石粉质量分数为5%时,尼龙6复合材料加工性能明显改善,拉伸性能提升显着,弯曲性能与热性能则与纯尼龙6保持接近。（2）基于三周期极小曲面结构的隐函数表达式,完成了其参数化的几何模型建立。在此基础上,对常见的十几种三周期极小曲面结构进行了对熔融沉积成型工艺的适应性验证。研究发现Gyroid、Diamond与Schwarz P的打印样件与原几何模型相似度更高,是更适应熔融沉积成型工艺制造的结构。（3）以5%质量分数共混改性的尼龙6为原材料对不同胞元尺寸、c值、结构壁厚的Gyroid、Diamond、Schwarz P进行了打印,通过准静态压缩实验分析了这些参数对结构的力学性能、吸能性和形变特征的影响。研究发现增大c值会削弱Gyroid与Diamond结构的力学强度与能量吸收能力,减小胞元尺寸与增大结构壁厚则对这两种结构的强度提高、能量吸收能力强化、失效模式改善都有帮助,其中增大结构壁厚是更好的选择。综合来看,Diamond是准静态压缩中力学强度更高、能量吸收能力更强的结构,Schwarz P则相对较弱,Gyroid的力学性能与比吸能数值都居于三者中间。本文对适应熔融沉积成型工艺的复合材料丝材开发与表征、三周期极小曲面结构的参数化设计及其作为吸能结构时结构参数的选择与优化都有一定的参考价值。
刘智[4]（2021）在《可组合3D打印机设计及其运动轨迹规划》文中研究指明随着技术和经济的发展,传统流水线生产方式无法满足人们对于多样化和个性化产品的需求,这促使着3D打印技术逐渐进入人们的日常生产生活中;为了适应更多用户的需求和不同使用环境,3D打印设备设计层出不穷,但多数现有设备的打印方式以纵向堆叠成形方法为主,打印出的实体表面存在明显的阶梯效应。因此综合笛卡尔坐标系和极坐标系结构模型,设计一种多坐标可组合的3D打印机,实现不同实体表面的光滑3D打印成形,主要研究工作包括:（1）提出一种可组合3D打印机结构,分析了运动学原理,建立了五轴3D打印机整体结构UG模型,包括相互垂直的三个直线轴、A轴和C轴两个转动轴,其中A轴带动打印喷头转动,C轴带动打印平台转动;选取了可实现多坐标组合运动的运动组件,设计了螺杆挤出装置和安装架等。（2）针对可组合3D打印机的复杂机械结构的稳定性分析,建立了ANSYS简化模型,并在软件中设置实体材料属性,定义结构网格属性和施加整机载荷,求解得到总体变形量和最大应力值,满足使用精度。通过整机模态分析,研究前六阶振型可知,整机的固有频率总体数值较小,且主要形变集中在导向杆上,整机不易产生共振。（3）为检验运动合理性,在ADAMS中建立了可组合3D打印机的虚拟样机,对直线轴添加滑移驱动,对转动轴添加转动驱动,并设计了阶段时间STEP函数,对整机部件进行了运动学分析,得到运动部件的速度和位移曲线。添加各部件的材料属性,设定直线滑台和直线推杆恒定运行速度,对运动时的主要受力部件进行了动力学分析,可得所选部件满足受力要求。（4）设计了多坐标可组合轨迹的控制流程,选用了S7-1200系列PLC作为控制核心,设计了各轴驱动器与电机的控制电路;分配了各轴驱动器与PLC的连接端口,并在博图软件中建立各轴驱动的硬件组态;设计出各轴初始运动程序模块,完成了驱动器调试和运动程序检验;在样机中运行矩形、圆形和扇形运动轨迹程序,绘制出多坐标组合运动轨迹,验证了可组合3D打印机的合理性。
陈明旭[5]（2021）在《硫铝酸盐水泥基3D打印材料的组成、结构与性能研究》文中认为建筑材料3D打印技术能够显着提高建筑构件及制品的生产效率,为产品设计和制造模式带来颠覆性变革,可实现建筑制品的自动化、智能化、精确化和可控化制造,同时可消除建筑施工粉尘污染、简化生产工艺、节约成本,特别适合于快速建筑、特种建筑材料构件、结构复杂的异型和功能景观装饰构件的制备,致使建筑材料3D打印技术成为国内外的研究热点。虽然3D打印建筑材料在组成、结构和性能优化方面已经取得一定的进展,但科学研究和技术应用发展缓慢,其主要制约因素是缺乏性能优越和可控的可打印水泥基材料。因此,有必要开拓新途径或寻找新方法,从根本上打破目前传统水泥基材料组成体系的局限性,制备性能优越、结构可控且耐久性良好的水泥基3D打印材料,以满足高质量的异型和功能装饰构件的美化设计和景观效果。本文采用快硬早强硫铝酸盐水泥来代替传统的硅酸盐水泥,建立了高性能可打印硫铝酸盐水泥基材料新体系,不但能够实现3D打印构件结构的稳定控制,而且可以改善水泥基材料与模型设计和打印工艺过程的匹配性,为制备流变性能可控、力学性能高且打印结构稳定的水泥基3D打印材料奠定理论和技术基础。主要研究内容和结果如下:（1）研究确定了硫铝酸盐水泥基3D打印材料基本组成体系。通过引入羟丙基甲基纤维素醚（HPMC）、减水剂（WRA）和碳酸锂（Li2CO3）来研究其对硫铝酸盐水泥基3D打印材料流变性能和结构变形的影响,以阐明屈服应力、粘度和打印结构变形之间的内在联系。结果表明,当HPMC掺量大于0.2%时,打印浆体能够达到基本的可堆积性能要求。此外,基于响应曲面分析,外加剂的复合优化能够调控打印材料的流变性能和结构变形,HPMC、WRA和Li2CO3的复合掺量的最佳调控范围为0.15%～0.35%、0.1%～0.4%和0～0.015%,1d抗压强度最大能够达到35.8 MPa。（2）研究确定了缓凝剂对硫铝酸盐水泥基3D打印材料可建造时间及流变性能调控机制。采用酒石酸（TA）、硼酸（BA）和葡萄糖酸钠（SG）作为缓凝剂来调控3D打印材料的可打印时间和流变性能。结果表明,TA、BA和SG可实现硫铝酸盐水泥基3D打印浆体可建造时间在18～90 min内的灵活调控,提高其可打印性。此外,硅藻土的引入能够在不损失可建造时间的基础上,通过调控流变性能显着降低打印结构变形（小于10%）和提高力学性能,1d抗压强度能够达到41.5 MPa。通过相关性表明,在建造时间足够长的情况下,三维打印结构的关键影响因素为静态屈服应力。（3）构建了高触变硫铝酸盐水泥基3D打印材料组成体系并确定了其触变性调控机制,并揭示了浆体从线性粘弹区到非线性粘弹区内流动状态及结构变形的影响规律。结果表明,偏高岭土、膨润土和造纸污泥的掺入能够显着改善打印浆体的触变性和静态屈服应力,降低打印结构变形,其1d的抗压强度最高能够达到46.9 MPa。触变性、流变参数和结构变形之间的相关性验证了3D打印材料的屈服应力可以准确预测打印浆体的触变性,且触变性是影响3D打印结构变形的关键因素,触变性越好,结构变形越小。同时,通过Lissaju-Bowditch曲线的旋转及其变化规律表明,浆体周期间的触变重建能够显着影响浆体的结构变形。（4）研究确定了聚丙烯（PP）和聚乙烯醇（PVA）纤维对硫铝酸盐水泥基3D打印材料流变、力学性能和结构稳定性的影响规律,揭示了浆体流变参数对结构变形的影响规律。结果表明,纤维能够显着提升浆体的弹性模量和静态屈服应力,显着降低打印结构变形。当PP和PVA纤维掺量为0.75%和1.00%时,打印材料的抗折强度分别增加约111%和191%,达到最大值9.23 MPa和12.72 MPa。通过雷达图相关性可以确定,在PP和PVA纤维掺量较低的情况下,打印材料的流变参数对结构变形的影响较小或不利,而在纤维掺量较高的情况下,流变参数的微小变化就可以极大的影响结构变形,并可以通过流变参数来预测打印结构变形。（5）通过打印浆体在3D打印挤出装置内流动的仿真模拟确定了浆体的流动状态和流场分布,从而反映出浆体流动状态对挤出状态的影响。利用流体模块对硫铝酸盐水泥基材料在3D打印气泵和螺杆挤出装置中的流动状态进行仿真模拟研究。结果表明,Herschel-Bulkley模型更能准确的模拟浆体在挤出系统中的流动状态,且随着矿渣掺量的增加,在喷嘴处的速度逐渐降低。与气泵挤出系统相比,螺杆挤出系统能够稳定浆体的流动状态,这有利于浆体挤出性能的改善。（6）研究确定了浆体流变参数和可打印性能对硫铝酸盐水泥基3D打印耐久性的影响规律。采用矿渣作为超细掺合料来对打印材料的打印结构进行调控并改善其耐久性。结果表明,浆体的流变参数和可打印性能够显着影响打印材料的耐久性能,当矿粉掺量小于10%时,浆体的静态屈服应力较高,触变性较好,对硫铝酸盐水泥基3D打印材料耐久性的改善作用非常明显。但是当矿渣的掺量超过10%时,较差的打印性能和过量的惰性材料造成3D打印材料的耐久性变差。
秦望[6]（2021）在《螺杆挤出式3D打印机结构设计及其数值模拟研究》文中指出3D打印是增材制造的重要实现方式,其本质是一种快速成型技术。众多3D打印技术中,FDM型熔融沉积技术（Fused Deposition Modeling,FDM）凭借其结构简单、成本低、运行安全可靠等优点得到了快速发展,但其进一步推广应用却因耗材种类有限、喷头易堵塞、制品精度难控制等问题而受到限制。因此,为解决现有FDM型3D打印设备中存在的问题,本研究设计一种新型桌面级FDM型双螺杆挤出式3D打印机,开展成型挤压系统的理论设计和数值模拟研究。首先,设计一种新型3D打印成型系统各运动部件的整体布局和控制传动方案,通过对各执行运动部件的合理分解,完成一种新型双螺杆挤出式3D打印成型设备的功能及结构设计;综合考虑螺杆各结构参数及转速与喷头挤出量等的关系,确定出螺杆转速与喷头进给速度的最佳匹配模型。然后,通过理论分析与计算核心部件双螺杆的受力与强度,借助有限元软件ANSYS Workbench对双螺杆在工况载荷下的受力与变形等情况进行分析验证,检验其强度、刚度是否符合3D打印成型精度设计要求与使用功能需求。再后,采用有限元软件POLYFLOW,通过多种指标和参数定性、定量分析流场内打印物料的输送情况,讨论螺杆在不同工况下的工作性能,掌握挤出成型过程中流道内热熔体流动规律,研究螺杆结构设计参数和成型工艺参数对挤出系统内流场分布及制品打印精度的影响机制,最终得到螺杆最优化及3D打印成型最佳的技术参数。最后,为保证物料能稳定连续化地由喷嘴挤出,达到通过调节螺杆转速来控制喷头流率的目的,对喷头部件进行了温度场和热应力耦合场的模拟仿真,通过分析喷头内物料的流动情况与温度分布规律,得出喷嘴结构对3D打印成型精度的影响机制。
郝飒[7]（2021）在《基于FDM的生物质复合材料制备及性能表征》文中提出为拓展农林剩余物的高值清洁利用领域、壮大3D打印耗材家族,基于响应面试验设计与分析方法,通过混炼、挤出成形等手段制备可降解的PLA/木质粉末复合线材,并通过实际应用优化3D打印参数,制备出可望商业应用的1.75mm规格PLA/桉木粉末复合线材。完成的主要工作与创新如下:（1）通过对自制含水率为10%-15%、粒度<0.15mm的桉木、麦秆、稻壳粉末与聚乳酸（PLA）的混炼,发现PLA/桉木粉复合材料的力学性能最优。（2）应用响应面法,借助挤压成形等工序对PLA/桉木粉复合材料进行聚乙烯辛烯（POE）接枝改性,制备的可降解PLA/桉木粉复合材料的拉伸强度、弯曲强度与预测值高度吻合,分别达到了 31.27MPa、41.63MPa,其挤压成形温度、桉木粉末配比与POE含量的最优值为:挤出温度170℃、桉木粉末配比15.6%、POE 含量 5.1%。（3）借助单螺杆挤出法制备的1.75mm规格可降解PLA/桉木粉复合线材经3D打印实践与分析,得到了 FDM 3D打印主要工艺参数的推荐值:打印温度210℃、打印层高0.3mm、打印填充率60%、打印速度30mm·s-1;按主要工艺参数推荐值打印制作的烟灰缸、花盆、夹具等作品的外观质量明显优于工艺参数偏离值打印作品。（4）借助扫描电镜对桉木粉末、PLA/桉木粉混炼复合材及其接枝改性材的挤压试件进行了断口形貌观察分析,发现三种试件的断口的韧性断裂特征呈渐进趋势,经接枝改性的PLA/桉木粉复合材料挤压试件的韧性断裂特征最明显。（5）对PLA/桉木粉混炼复合料、1.75mm规格可降解PLA/桉木粉末复合线材及其3D打印试件材质进行了热重分析与红外光谱仪,发现PLA与桉木粉末间的结合界面经马来酸酐接枝改性得到了明显改善,使PLA/桉木粉复合线材的力学性能与耐候性得到明显提升,可望获得商业应用。
马亚标[8]（2021）在《纯铜粉末-高分子复合材料3D打印机理分析及实验研究》文中研究说明纯铜材料由于其自身的高导热和高反射特性,很难在3D打印行业中得以广泛的应用,目前市面上多采用激光烧结技术打印铜合金,针对纯铜材料则还没有较为成熟的打印方法。本文针对纯铜材料难以打印的这一难题,提出了一种便捷高效的低成本的纯铜3D打印方法即纯铜粉末-高分子复合材料共混3D打印方法。该技术关键在于制备纯铜粉末与高分子复合材料的共混物,采用自主研制的,拥有自主知识产权的颗粒喂料式双喷头打印机进行纯铜坯体打印,其中主喷头打印纯铜物料,副喷头打印陶瓷支撑物料,将打印出的坯体放入高温高压热处理烧结炉进行烧结,去除支撑,制备出了质量较好的纯铜异形件。本文完成的主要工作如下:（1）探讨了纯铜粉末与高分子复合材料的混炼机理。对纯铜粉末与高分子复合材料的混炼方法,混炼物料的选取标准以及混炼均匀度的测试方法进行了详细的分析;分析了物料在打印机内部的流动机理,利用流变学公式,分析了影响混合物料流动性的几个主要因素,并且得出一个可以衡量物料整体流变性能的数学参数aSTV,该值越大,物料流变性越好;对纯铜粉末-高分子复合材料共混3D打印制品的脱脂烧结机理进行研究,研究了在脱脂和烧结直至制品成型的过程中,坯体内部微观的结构变化。（2）研发出了一台可使用纯铜粉末-高分子复合材料的颗粒喂料式双喷头打印机,对熔体输送打印机头、打印成型热床、加热保温装置以及打印控制系统进行设计和试制。（3）分析了双喷头打印机中的物料输送装置以及物料挤出装置热传导的过程,使用ANSYS软件进行模拟,得到主喷头与副喷头物料输送套筒与流道转接块的温度分布情况,从而指导打印工艺温度的设定。（4）制定了从材料制备、打印成型以及脱脂烧结等实验方案和成型工艺,分别对纯铜粉末-高分子复合材料最佳配方、颗粒喂料式双喷头打印机的最佳打印参数、纯铜坯体的脱脂烧结最佳工艺以及纯铜/陶瓷粉末-高分子复合材料同收缩率实验进行研究,实验结果表明:1)纯铜粉末质量分数为91.34%是该混合物料的最佳配方。2)纯铜坯体打印最佳工艺为:螺杆温度180℃,熔体泵转速6r·min-1,挤出温度175℃,热床温度55℃。3)最高烧结温度为1040℃时,所得纯铜制品性能最佳（硬度要求为62.6HV以下）,其各项性能分别为:制品密度7.44 g.cm-3,硬度62.6HV,抗拉强度222.4Mpa,屈服强度52.2 Mpa。4)将烧结后的样品尺寸与烧结前尺寸进行对比计算,得到制品的收缩比例:水平方向上的收缩系数是0.7664,垂直方向上收缩系数是0.76007。打印前模型在水平方向以及垂直方向需放大1.3048倍和1.3157倍。5)纯铜粉末-高分子复合材料与陶瓷粉末-高分子复合材料同收缩率研究:当陶瓷支撑物料中陶瓷含量为90.80%时,其收缩率与纯铜主材料基本保持一致。6)异形铜件打印烧结验证:将制备好的纯铜和陶瓷物料采用颗粒喂料式双喷头打印机打印并进行脱脂烧结去支撑等工艺,制备出性能较好的纯铜异形件。
苏国梁[9]（2021）在《基于浆料挤出的铝矾土型壳增材制造工艺研究》文中研究表明传统铸造工艺的铸型制作一般需要模样或者模具,生产周期长,成本高,难以满足未来市场对单件或者小批量铸件个性化、多样化、柔性制造的需求。增材制造工艺采用离散-堆积成形原理,具有柔性高、周期短的特点,基于增材制造技术开发新型的铸型制造技术成为近年来的研究热点。SLS（Selective Laser Sintering）、SLA（Stereolithography）、3DP（Three Diamensional Printing）等增材制造技术在制备铸型时存在有机粘结剂用量大、工艺复杂、投入大、成本高等问题,如何降低有机粘结剂的影响,获得高质量的铸型成为这些工艺必须面对的难题。本文提出了一种基于浆料挤出的铸造型壳增材制造工艺,通过铝矾土浆料的挤出堆积成形铸型素坯,主要使用硅溶胶做粘结剂,烧结时生成气体少、污染低,极大地降低了有机粘结剂对铸型质量的影响,增材制造工艺简单易行,可获得性能优良的铸造型壳,进一步拓展了铸造行业中增材制造技术的开发和应用。本文首先设计制造了基于浆料挤出的铸造型壳增材制造设备,调试和优化了基于铝矾土浆料的增材制造工艺参数,通过正交实验研究了面向精度的型壳设计,优化了型壳厚度、填充方式和型壳高度等型壳设计与制造的关键参数,并通过样件的铸造型壳及铸件的工艺实践验证了所开发的增材制造设备和型壳设计方案的可行性。主要研究结论如下:（1）基于浆料挤出的增材制造设备由德尔塔运动系统、螺杆挤出头、推杆送料装置作为主要机构,使用计算机作为上位机,具有打印空间大、连续供料的特点。操作软件为Simplify3D,同时具有数据处理和系统控制功能;经过调试和挤出实验获得挤出速度推荐值为100mm/min以下、供料速度与挤出速度的比例推荐值为1、层高的推荐值为80%喷嘴直径。（2）以型壳高度、型壳厚度和填充方式作为影响型壳尺寸精度的因素设计正交实验,分析结果表明型壳厚度对X、Z方向（长度、高度方向）的尺寸精度影响最大,这是由型壳中填充部分和轮廓部分的比例决定的,型壳越厚,填充部分的比例也越大,在长度和高度方向上提供更好的支撑,厚度为10mm时达到最佳精度水平;填充方式对Y方向（宽度方向）的尺寸精度影响最大,这是由型壳内部的空隙决定的,厚度方向上的空隙越小,精度越高,而长度、高度方向上的空隙差别较小,直线填充方式的精度最高;型壳高度在正交实验中的作用较小。经过验证实验得到标准测试件在长、宽、高方向的实际误差分别为0.328mm、0.436mm、0.281mm。与田口法预测结果相近。（3）按照正交实验的最佳水平组合（型壳厚度10mm、直线填充方式）设计铸造型壳的样件,用所开发的铸造型壳增材制造设备制备了铝矾土型壳样件,增材制造的素坯经过冷冻干燥与高温烧结后得到型壳样件。验证表明:增材制造设备的螺杆挤出制造方式过程平稳,挤出丝均匀;由于使用了型壳型芯一体化设计,型壳各部分定位准确,合理的填充方式与打印尺寸使型壳的尺寸精度良好;断口分析显示型壳的微观结构合理,烧结良好;型壳在平面方向的表面粗糙度（Ra）为2.72μm,高度方向的表面粗糙度为11.0μm;型壳的三点弯曲强度为6.27MPa至8.22MPa。（4）用所开发的增材制造工艺制备铸造型壳进行的铸造实验表明:螺母、壳体、轴等不同形状的铸件外形完整,无变形,表面有轻微的条状纹路;铸件在平面方向的表面粗糙度1.6μm,在高度方向的表面粗糙度为7.1μm。
谈灵操[10]（2020）在《基于拉伸流变的多孔微灌带一步法连续成型及其性能研究》文中研究说明我国人均水资源占有量持续下降,微灌技术对提高水资源利用率、促进农业增产增收、保证国家粮食安全起到至关重要的作用。虽然我国在节水灌溉器的研制方面取得了一定进展,但依然存在制造过程复杂、成型效率低、维护与回收再利用困难等缺陷。针对该问题,本文在团队自行研制体积拉伸流场主导的偏心转子挤出机基础上,采用挤出发泡吹塑一步法,在较短热机械历程下制造出新型低密度聚乙烯（Low-density polyethylene,LDPE）基与全生物降解的聚乳酸（Polylactic acid,PLA）基多孔微灌带,并对其微观结构与水力性能等关键指标进行了深入研究。主要工作如下:首先,分析了偏心转子挤出机输送特性及原理,并基于体积拉伸流变主导的塑料挤出特性制备了LDPE基发泡材料,通过在LDPE2426H基体中加入纳米炭黑（Carbon black,CB）、LDPE2520D、聚苯乙烯（Polystyrene,PS）、过氧化二异丙苯（Dicumyl peroxide,DCP）交联剂等不同材料,提高熔体强度及泡孔成核密度进行挤出发泡以改善泡孔结构,探究复合、共混与交联对聚合物泡沫材料结构与性能的影响。结果表明:多相多组分物料在体积拉伸流场下挤出发泡实现了良好混合分散,显着降低泡孔尺寸、提高泡孔密度与孔隙率,从而改善泡孔结构,明显提高泡沫性能。其次,利用偏心转子挤出机挤出发泡吹塑过程的双向拉伸破孔机制,构建微灌带内部的多孔多通道微观形态,制造出具有不同孔隙率与开孔率的多孔微灌带,研究了其综合性能与开孔机理。实验表明:拉伸或吹胀作用均可对泡沫进行良好地破孔,两者协同作用可实现更高的破孔效率,且开孔更为均匀,过高的拉伸比与吹胀比均会降低孔隙率与开孔率;拉伸比为2.0、吹胀比为1.2时,孔隙率与开孔率达到最高值;添加相容或不相容的第二相、交联或纳米复合可有效提高微灌带的孔隙率与开孔率,但不同材料体系在拉伸与吹胀过程中的开孔效率与机理有所差异,含有不相容硬相PS的LDPE基发泡材料开孔效率最低。接着,研究所成型的LDPE基多孔微灌带的水力性能,以及拉伸比与吹胀比、泡沫微观结构与水力性能之间的关系,并进一步剖析了微灌带渗流特性。结果表明:多孔微灌带的压力与流量关系符合指数关系,流态指数x介于0.9～2.0间,在很低压力下实现了微流量灌溉,具有良好的水力性能,且流量调节范围大;开孔率越高,流态指数x与渗透率K越大,渗水均匀度越高;拉伸与吹胀协同破孔可提高开孔均匀度,降低多孔微灌带的流态指数;适当的开孔率与灌溉压力可提高灌水均匀度。最后,采用本文所提出的挤出发泡吹塑一步法成型工艺,制备出全生物降解的PLA/聚丁二酸丁二醇酯（Polybutylene succinate,PBS）/有机蒙脱土（Organic montmorillonite,OMMT）纳米复合材料及其多孔微灌带,并研究了其力学性能、微观结构、水力性能等综合性能,探究PBS与OMMT对材料结构及性能的影响规律。实验表明:PBS形成原位亚微米级纤维,有利于材料的强韧化;OMMT在拉伸流场中实现了良好的分散、插层和剥离,并主要分布于PBS中和PBS/PLA界面上,其余以剥离态分布于PLA中,大幅提高了泡孔密度与孔隙率,降低了泡孔尺寸与表观密度;其水力性能与LDPE基多孔微灌带类似,压力与流量间符合指数关系,流态指数x介于0.9～1.7之间。本文所制备的多孔微灌带具有加工热历程短、成型过程简单、制造成本低、渗流特性好与流量调节范围大等优点,有望在使用过程中实现自适应的微流量节能灌溉,对推动多孔微灌带大范围应用具有重要的现实意义。
二、我国螺杆制造技术的现状和发展趋势（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、我国螺杆制造技术的现状和发展趋势（论文提纲范文）
（1）空心内支撑轻量化螺杆转子设计及其优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 螺杆压缩机发展 |
| 1.3 螺杆转子研究现状 |
| 1.3.1 螺杆转子国内外研究现状 |
| 1.3.2 螺杆转子加工国内外研究现状 |
| 1.4 课题研究内容 |
| 第2章 螺杆压缩机转子及其轻量化结构设计 |
| 2.1 螺杆转子概述 |
| 2.1.1 螺杆转子型线设计原则 |
| 2.1.2 螺杆转子型线方程及啮合线方程 |
| 2.1.3 螺杆转子几何特性 |
| 2.2 螺杆转子模型建立 |
| 2.3 螺杆转子轻量化结构设计 |
| 2.3.1 螺杆转子轻量化设计思想 |
| 2.3.2 等壁厚空心螺杆转子设计 |
| 2.3.3 支撑结构设计与建模 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 空心内支撑轻量化转子结构特性分析 |
| 3.1 结构静力学分析 |
| 3.1.1 静力学分析理论基础 |
| 3.1.2 有限元模型建立与求解 |
| 3.1.3 空心内支撑螺杆转子静力学结果仿真分析 |
| 3.2 结构动力学分析 |
| 3.2.1 自由模态分析 |
| 3.2.2 预应力模态分析 |
| 3.2.3 谐响应分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 压缩机轻量化转子流固耦合数值模拟分析 |
| 4.1 流固耦合技术 |
| 4.1.1 流固耦合求解过程 |
| 4.1.2 流固耦合数学模型 |
| 4.2 流场分析 |
| 4.2.1 流场几何计算模型与网格划分 |
| 4.2.2 边界条件设置 |
| 4.2.3 流场结果分析 |
| 4.3 流固耦合求解 |
| 4.4 流固耦合仿真结果分析 |
| 4.4.1 流固耦合转子变形分布 |
| 4.4.2 结构对变形的影响 |
| 4.4.3 压强对变形的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于响应面分析空心内支撑结构优化 |
| 5.1 结构优化设计 |
| 5.1.1 结构优化简介 |
| 5.1.2 结构优化理论基础 |
| 5.2 优化试验方法 |
| 5.3 响应面优化试验 |
| 5.3.1 试验设计 |
| 5.3.2 试验设计结果 |
| 5.4 响应值为变形结果分析 |
| 5.4.1 响应模型确定 |
| 5.4.2 响应模型方差分析 |
| 5.4.3 响应因素分析 |
| 5.5 响应值为质量结果分析 |
| 5.5.1 响应模型确定 |
| 5.5.2 响应模型方差分析 |
| 5.5.3 响应因素分析 |
| 5.6 优化结果 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 空心内支撑轻量化转子增材成形试验 |
| 6.1 材料及成型方式确定 |
| 6.1.1 实验材料 |
| 6.1.2 增材制造技术 |
| 6.1.3 成型设备及打印参数设定 |
| 6.2 成形后处理 |
| 6.3 试样检测 |
| 6.3.1 致密度检测 |
| 6.3.2 尺寸精度 |
| 6.3.3 表面粗糙度 |
| 6.3.4 温室拉伸试验 |
| 6.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得科研成果 |
| 致谢 |
（2）空心螺杆转子结构设计及加工方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究 |
| 1.2.1 国内外转子型线研究 |
| 1.2.2 国内外转子分析及试验研究 |
| 1.2.3 国内外转子加工设备研究 |
| 1.2.4 国内外转子加工技术研究 |
| 1.3 增材制造技术 |
| 1.4 五轴联动数控加工技术 |
| 1.5 发展趋势 |
| 1.6 课题来源 |
| 1.7 主要研究内容 |
| 第2章 螺杆转子模型建立 |
| 2.1 双螺杆压缩机的结构 |
| 2.2 双螺杆压缩机的工作原理 |
| 2.2.1 工作原理 |
| 2.2.2 工作流程 |
| 2.3 模型建立 |
| 2.3.1 数学方程 |
| 2.3.2 转子型线参数 |
| 2.3.3 转子数字化模型 |
| 2.3.4 等壁厚空心螺杆转子模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 螺杆转子结构特性分析 |
| 3.1 设备调试 |
| 3.1.1 机组参数 |
| 3.1.2 机头安装 |
| 3.1.3 检测实验 |
| 3.2 静力学分析 |
| 3.2.1 扭矩计算 |
| 3.2.2 转子材料及有限元模型 |
| 3.2.3 载荷与边界条件 |
| 3.2.4 转子形变分析 |
| 3.3 预应力模态分析 |
| 3.4 流场计算 |
| 3.4.1 流固耦合流程设计 |
| 3.4.2 流场三维计算模型 |
| 3.4.3 转子受力方程 |
| 3.4.4 流场求解技术 |
| 3.4.5 流场有限元模型 |
| 3.5 流固耦合下结构特性分析 |
| 3.5.1 静力学分析 |
| 3.5.2 转子变形分析 |
| 3.5.3 转子结构特性对比 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 内螺旋加工刀具轨迹设计 |
| 4.1 UG加工模块 |
| 4.2 UG五轴编程方法 |
| 4.2.1 工艺路线拟定 |
| 4.2.2 加工方式及刀具的选择 |
| 4.2.3 刀具轨迹规划 |
| 4.3 刀具轨迹设计 |
| 4.3.1 加工工艺制定 |
| 4.3.2 加工模块选择 |
| 4.3.3 加工父节点组的创建 |
| 4.3.4 生成刀具轨迹 |
| 4.3.5 后置处理 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 VERICUT虚拟仿真加工 |
| 5.1 VERICUT简介 |
| 5.2 VERICUT虚拟加工 |
| 5.2.1 虚拟加工流程 |
| 5.2.2 数控系统及机床的选取 |
| 5.2.3 创建刀具 |
| 5.2.4 添加毛坯 |
| 5.2.5 添加数控程序 |
| 5.2.6 虚拟加工 |
| 5.3 仿真结果分析 |
| 5.4 成形方法分析 |
| 5.5 本章小节 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）3D打印改性尼龙极小曲面结构及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要缩写词及符号 |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 增材制造技术简介 |
| 1.2.1 增材制造技术的发展 |
| 1.2.2 增材制造技术与汽车工业 |
| 1.3 适应熔融沉积打印的热塑性复合材料 |
| 1.3.1 热塑性复合材料及其在汽车上的应用 |
| 1.3.2 面向3D打印的改性热塑性塑料国内外研究进展 |
| 1.4 极小曲面及其力学性能的研究 |
| 1.4.1 极小曲面的数学物理概念及其应用发展 |
| 1.4.2 国内外研究进展 |
| 1.4.3 三种经典极小曲面 |
| 1.5 本论文的研究思路及主要研究目的 |
| 1.5.1 论文研究的技术路线 |
| 1.5.2 论文研究的主要目的 |
| 2 滑石粉增强尼龙6 复合材料的3D打印丝材制备与表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 原材料与设备 |
| 2.2.2 滑石粉增强尼龙 6 复合材料 3D 丝材制备 |
| 2.2.3 材料性能表征 |
| 2.3 实验结果与讨论 |
| 2.3.1 丝材加工性能分析 |
| 2.3.2 材料热性能分析 |
| 2.3.3 材料微观组织形貌分析 |
| 2.3.4 材料力学性能分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 极小曲面结构的参数化设计、打印与吸能评价方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 极小曲面的数学表达 |
| 3.3 三周期极小曲面结构的参数化设计 |
| 3.3.1 三周期极小曲面结构及其参数化建模 |
| 3.3.2 三周期极小曲面结构的几何参数 |
| 3.4 常见极小曲面的可打印性探究 |
| 3.5 三周期极小曲面结构的准静态压缩实验 |
| 3.5.1 实验方法 |
| 3.5.2 性能衡量标准 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 不同结构参数三周期极小曲面的吸能评价 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 三种经典 TPMS |
| 4.2.1 三种经典TPMS的打印及其几何参数 |
| 4.2.2 吸能特性分析 |
| 4.2.3 形变特征分析 |
| 4.3 不同胞元尺寸的TPMS |
| 4.3.1 胞元尺寸的选择与结构打印 |
| 4.3.2 吸能特性分析 |
| 4.3.3 形变特征分析 |
| 4.4 不同c值的TPMS |
| 4.4.1 c值参数的选择与结构打印 |
| 4.4.2 吸能特性分析 |
| 4.4.3 形变特征分析 |
| 4.5 不同结构壁厚的TPMS |
| 4.5.1 结构壁厚参数的选择与打印 |
| 4.5.2 吸能特性分析 |
| 4.5.3 形变特征分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（4）可组合3D打印机设计及其运动轨迹规划（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 课题研究意义 |
| 1.3 研究现状及发展趋势 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.3.3 国内外3D打印机结构类型概述 |
| 1.3.4 发展趋势 |
| 1.4 课题研究内容 |
| 第2章 可组合3D打印机整体设计 |
| 2.1 常见桌面级3D打印机结构形态分析 |
| 2.2 可组合3D打印机运动原理 |
| 2.2.1 常见3D打印方法分析 |
| 2.2.2 可组合3D打印运动原理 |
| 2.3 可组合3D打印机运动结构设计 |
| 2.3.1 五轴设计方案 |
| 2.3.2 直线轴传动设计 |
| 2.3.3 转动轴设计 |
| 2.3.4 螺杆挤出装置设计 |
| 2.3.5 其他部件设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 可组合3D打印机静态特性分析 |
| 3.1 有限元原理与软件 |
| 3.2 可组合3D打印机静态特性分析 |
| 3.2.1 有限元模型建立 |
| 3.2.2 网格划分与分布载荷 |
| 3.2.3 结果分析 |
| 3.3 整机模态分析 |
| 3.4 本章总结 |
| 第4章 可组合3D打印机虚拟样机仿真 |
| 4.1 ADAMS软件应用与特点 |
| 4.2 可组合3D打印机运动学分析 |
| 4.2.1 3D打印过程中的一般矩阵变换 |
| 4.2.2 3D打印过程中的坐标变换原理 |
| 4.2.3 3D打印过程的非线性误差分析 |
| 4.3 可组合3D打印机驱动系统分析 |
| 4.3.1 进给驱动描述 |
| 4.3.2 进给系统动力学模型 |
| 4.4 可组合3D打印机的虚拟样机仿真分析 |
| 4.4.1 虚拟样机和约束建立 |
| 4.4.2 整机运动学仿真 |
| 4.4.3 整机动力学仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 可组合3D打印机多坐标轨迹规划实现 |
| 5.1 多坐标运动轨迹控制流程设计 |
| 5.2 可组合3D打印机硬件设计 |
| 5.2.1 西门子PLC概述 |
| 5.2.2 直线滑台控制电路设计 |
| 5.2.3 直线推杆控制电路设计 |
| 5.2.4 A轴转台控制电路设计 |
| 5.2.5 C轴转台控制电路设计 |
| 5.3 可组合3D打印机软件设计及实现 |
| 5.3.1 软件配置 |
| 5.3.2 PLC的I/O点及地址分配 |
| 5.3.3 控制系统硬件组态 |
| 5.4 轨迹控制程序设计 |
| 5.4.1 初始运动模块设计 |
| 5.4.2 矩形轨迹设计 |
| 5.4.3 圆形轨迹设计 |
| 5.4.4 扇形轨迹设计 |
| 5.4.5 样机组装与实现 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（5）硫铝酸盐水泥基3D打印材料的组成、结构与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 3D打印技术发展 |
| 1.2 建筑材料3D打印技术研究现状 |
| 1.2.1 建筑材料3D打印机 |
| 1.2.2 打印材料的选择与设计 |
| 1.2.2.1 胶凝材料的选择 |
| 1.2.2.2 外加剂的选择 |
| 1.2.2.3 纤维的选择 |
| 1.2.3 三维结构设计 |
| 1.3 建筑材料3D打印关键问题 |
| 1.3.1 流变性 |
| 1.3.2 可打印时间 |
| 1.3.3 结构稳定性 |
| 1.3.4 力学性能 |
| 1.4 选题目的及意义 |
| 1.5 研究内容 |
| 1.6 创新点 |
| 第二章 原材料、仪器及测试方法 |
| 2.1 原材料 |
| 2.1.1 胶凝材料 |
| 2.1.2 外加剂 |
| 2.1.3 膨润土 |
| 2.1.4 偏高岭土 |
| 2.1.5 硅藻土 |
| 2.1.6 造纸污泥 |
| 2.1.7 纤维 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 测试方法 |
| 第三章 硫铝酸盐水泥基3D打印材料基本组成设计及其性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验内容 |
| 3.2.1 制备流程 |
| 3.2.2 测试方法 |
| 3.2.2.1 凝结时间 |
| 3.2.2.2 水化热 |
| 3.2.2.3 结构变形 |
| 3.2.2.4 流变性能 |
| 3.2.2.5 力学性能 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 纤维素醚对硫铝酸盐水泥基3D打印材料性能的影响 |
| 3.3.1.1 凝结时间 |
| 3.3.1.2 水化性能 |
| 3.3.1.3 表观粘度 |
| 3.3.1.4 屈服性能 |
| 3.3.1.5 打印及力学性能 |
| 3.3.2 减水剂和促凝剂对硫铝酸盐水泥基3D打印材料性能的影响 |
| 3.3.2.1 凝结时间 |
| 3.3.2.2 表观粘度 |
| 3.3.2.3 屈服性能 |
| 3.3.2.4 打印性能 |
| 3.3.3 响应曲面法研究外加剂对硫铝酸盐水泥基3D打印材料性能的影响 |
| 3.3.3.1 凝结时间 |
| 3.3.3.2 表观粘度 |
| 3.3.3.3 塑性粘度 |
| 3.3.3.4 结构优化设计 |
| 本章小结 |
| 第四章 硫铝酸盐水泥基3D打印材料可建造时间及流变性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验内容 |
| 4.2.1 制备流程 |
| 4.2.2 测试方法 |
| 4.2.2.1 流变性能 |
| 4.2.2.2 可建造时间 |
| 4.2.2.3 初凝时间 |
| 4.2.2.4 结构变形 |
| 4.2.2.5 水化热 |
| 4.2.2.6 力学性能 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 TA对硫铝酸盐水泥基3D打印材料性能的影响 |
| 4.3.1.1 凝结时间和水化性能 |
| 4.3.1.2 表观粘度 |
| 4.3.1.3 触变性 |
| 4.3.1.4 屈服性能 |
| 4.3.1.5 结构变形和力学性能 |
| 4.3.2 缓凝剂和硅藻土协同调控硫铝酸盐水泥基3D打印材料的性能 |
| 4.3.2.1 浆体结构参数 |
| 4.3.2.2 屈服性能 |
| 4.3.2.3 水化性能和可建造时间 |
| 4.3.2.4 结构变形 |
| 4.3.2.5 剪切模量 |
| 4.3.2.6 建造时间与静态屈服应力的相关性 |
| 4.3.2.7 抗压强度 |
| 本章小结 |
| 第五章 硫铝酸盐水泥基3D打印材料触变及力学性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验内容 |
| 5.2.1 制备流程 |
| 5.2.2 测试方法 |
| 5.2.2.1 屈服应力测试 |
| 5.2.2.2 触变性测试 |
| 5.2.2.3 蠕变-回复测试 |
| 5.2.2.4 震荡剪切测试 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 偏高岭土对硫铝酸盐水泥基3D打印材料性能的影响 |
| 5.3.1.1 静态屈服性能 |
| 5.3.1.2 动态屈服性能 |
| 5.3.1.3 触变性 |
| 5.3.1.4 结构变形 |
| 5.3.2 膨润土对硫铝酸盐水泥基3D打印材料性能的影响 |
| 5.3.2.1 剪切应力 |
| 5.3.2.2 动态屈服性能 |
| 5.3.2.3 触变性-回滞环 |
| 5.3.2.4 触变性-触变参数 |
| 5.3.2.5 触变性与流变参数的相关性 |
| 5.3.2.6 蠕变-静态屈服应力 |
| 5.3.2.7 结构变形及其与流变参数的相关性 |
| 5.3.2.8 抗压强度和孔隙率 |
| 5.3.3 造纸污泥对硫铝酸盐水泥基3D打印材料性能的影响 |
| 5.3.3.1 粘弹性 |
| 5.3.3.2 静态屈服应力 |
| 5.3.3.3 触变性 |
| 5.3.3.4 结构变形及其相关性 |
| 5.3.3.5 抗压强度和孔隙率 |
| 本章小结 |
| 第六章 纤维增强硫铝酸盐水泥基3D打印材料流变及力学性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验内容 |
| 6.2.1 制备流程 |
| 6.2.2 测试方法 |
| 6.2.2.1 流变测试 |
| 6.2.2.2 SEM和CT分析 |
| 6.2.2.3 力学性能 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 粘弹性 |
| 6.3.1.1 应力扫描试验 |
| 6.3.1.2 频率扫描 |
| 6.3.2 动态屈服性能 |
| 6.3.3 触变性 |
| 6.3.4 静态屈服性能 |
| 6.3.5 结构变形 |
| 6.3.6 力学性能 |
| 本章小节 |
| 第七章 3D打印挤出系统中浆体流动仿真模拟 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 数学模型及边界方程 |
| 7.2.1 流动模型的选择 |
| 7.2.2 边界方程 |
| 7.2.3 浆体流变参数及边界条件 |
| 7.2.4 挤出装置几何模型 |
| 7.2.5 网格划分 |
| 7.3 气泵挤出 |
| 7.4 螺杆挤出 |
| 本章小结 |
| 第八章 硫铝酸盐水泥基3D打印材料耐久性能研究 |
| 8.1 前言 |
| 8.2 实验内容 |
| 8.2.1 制备流程 |
| 8.2.2 测试方法 |
| 8.2.2.1 快速氯离子扩散系数(RCM) |
| 8.2.2.2 电通量 |
| 8.2.2.3 冻融循环 |
| 8.2.2.4 线性收缩率 |
| 8.3 结果与讨论 |
| 8.3.1 抗冻性 |
| 8.3.2 氯离子扩散系数 |
| 8.3.3 电通量 |
| 8.3.4 线性收缩 |
| 本章小结 |
| 第九章 结论与展望 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（6）螺杆挤出式3D打印机结构设计及其数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 FDM型3D打印技术国内外研究现状 |
| 1.2.1 FDM技术国外研究现状 |
| 1.2.2 FDM技术国内研究现状 |
| 1.2.3 螺杆挤出式3D打印技术研究现状 |
| 1.3 内容概述 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 主要研究体系 |
| 第2章 螺杆挤出式3D打印机结构设计 |
| 2.1 新型3D打印机工作原理分析 |
| 2.2 3D打印机整体结构设计 |
| 2.3 核心零部件双螺杆设计 |
| 2.3.1 双螺杆构型与转向 |
| 2.3.2 螺杆端面型线设计 |
| 2.3.3 螺杆各功能段设计 |
| 2.4 核心零部件喷头设计 |
| 2.5 其他功能部件设计 |
| 2.5.1 打印机架设计 |
| 2.5.2 打印平台设计 |
| 2.6 速度匹配关系确定 |
| 2.6.1 双螺杆挤出量计算 |
| 2.6.2 螺杆转速与喷头进给速度匹配 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 双螺杆强度校核及静力学有限元分析 |
| 3.1 螺杆强度校核 |
| 3.1.1 螺杆受力分析 |
| 3.1.2 螺杆强度校核 |
| 3.2 螺杆结构静力学有限元分析 |
| 3.2.1 网格划分与边界条件设置 |
| 3.2.2 有限元结果分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 熔体输送段流场特性数值模拟分析 |
| 4.1 有限元基础 |
| 4.2 流场数学模型 |
| 4.2.1 基本假设 |
| 4.2.2 数学控制方程 |
| 4.3 有限元模型建立及网格划分 |
| 4.3.1 网格划分 |
| 4.3.2 边界条件 |
| 4.4 流场数值模拟 |
| 4.4.1 压力场分析 |
| 4.4.2 速度场分析 |
| 4.4.3 剪切速率场分析 |
| 4.4.4 黏度场分析 |
| 4.5 双螺杆分布混合性能分析 |
| 4.5.1 粒子空间流动规律 |
| 4.5.2 粒子轨迹分析 |
| 4.5.3 分布混合性能评估 |
| 4.6 挤出特性分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 喷头传热模拟及数值分析 |
| 5.1 数学模型建立 |
| 5.1.1 喷头传热学机理 |
| 5.1.2 喷头热力学模型 |
| 5.2 喷头温度场有限元分析 |
| 5.2.1 模型建立与网格划分 |
| 5.2.2 边界条件设置 |
| 5.2.3 喷头流场模拟 |
| 5.2.4 喷头热流固耦合模拟 |
| 5.3 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（7）基于FDM的生物质复合材料制备及性能表征（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 生物质复合材料概述 |
| 1.2.1 生物质材料 |
| 1.2.2 生物质复合材料 |
| 1.3 3D打印技术研究现状 |
| 1.3.1 3D打印技术 |
| 1.3.2 3D打印技术分类 |
| 1.3.3 3D打印流程 |
| 1.3.4 3D打印材料 |
| 1.4 3D打印用生物质复合材料 |
| 1.4.1 聚乳酸基生物质复合材料 |
| 1.4.2 3D打印用生物质复合材料国内外研究现状 |
| 1.5 本课题的研究意义与主要内容 |
| 1.5.1 选题的目的及意义 |
| 1.5.2 主要研究内容及研究方法 |
| 2 原辅材料筛选与预处理 |
| 2.1 材料与装备 |
| 2.1.1 试验材料 |
| 2.1.2 主要试验装备 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.3 试验结果与讨论 |
| 2.3.1 木质粉末含量对试件力学性能的影响 |
| 2.3.2 混炼温度对试件力学性能的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 PLA/桉木粉复合材料设计与制备 |
| 3.1 PLA/桉木粉复合材料设计 |
| 3.2 PLA/桉木粉复合材料制备 |
| 3.2.1 材料与装备 |
| 3.2.2 试验方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 桉木粉末含量对试样性能的影响 |
| 3.3.2 接枝相容剂含量对试样性能的影响 |
| 3.3.3 挤出温度对试样性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 PLA/桉木粉复合材料制备工艺优化 |
| 4.1 响应曲面法优化试验方案的确定 |
| 4.2 试验结果分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 PLA/桉木粉复合线材的制备与性能表征 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 试验材料 |
| 5.1.2 试验装备 |
| 5.1.3 试验方法 |
| 5.2 试验结果与分析 |
| 5.2.1 热失重分析 |
| 5.2.2 红外光谱分析 |
| 5.2.3 断口形貌分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 PLA/桉木粉复合线材3D打印参数优化与应用 |
| 6.1 PLA/桉木粉末复合线材3D打印参数优化研究 |
| 6.1.1 材料与方法 |
| 6.1.2 结果与讨论 |
| 6.2 PLA/桉木粉末复合线材3D打印应用实践 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要创新 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的主要学术成果 |
| 图表附录 |
| 致谢 |
（8）纯铜粉末-高分子复合材料3D打印机理分析及实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 3D打印铜制品的研究概况 |
| 1.1.1 国外研究现状 |
| 1.1.2 国内研究现状 |
| 1.2 纯铜材料3D打印成型方法及存在的问题 |
| 1.2.1 纯铜材料3D打印成型方法 |
| 1.2.2 纯铜材料3D打印存在的问题 |
| 1.3 本文主要研究意义、内容以及拟解决的关键问题 |
| 1.3.1 主要研究意义 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 1.3.3 拟解决的关键问题 |
| 2 纯铜粉末-高分子复合材料混合物料3D打印成型机理 |
| 2.1 纯铜粉末-高分子复合材料混炼机理 |
| 2.2 纯铜粉末-高分子复合材料共混物料流动机理 |
| 2.3 脱脂-烧结机理 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 颗粒喂料式双喷头3D打印机的设计与研究 |
| 3.1 颗粒喂料式双喷头打印机装备概述 |
| 3.1.1 颗粒喂料式双喷头3D打印机总装图 |
| 3.2 熔体输送打印机头结构设计 |
| 3.2.1 熔体输送装置的设计 |
| 3.2.2 熔体挤出机头的设计 |
| 3.2.3 驱动装置的选择 |
| 3.3 成型实验平台的结构设计 |
| 3.4 加热保温装置的选用 |
| 3.5 信号控制装置的选用 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 颗粒喂料式双喷头3D打印机机头传热过程模拟分析 |
| 4.1 双喷头3D打印机打印机头模型的建立 |
| 4.1.1 建立模型 |
| 4.1.2 建立有限元模型 |
| 4.1.3 建立数学模型 |
| 4.2 双喷头3D打印机打印机头的传热分析结果 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 实验研究 |
| 5.1 实验目的 |
| 5.2 实验原材料 |
| 5.2.1 纯铜粉末 |
| 5.2.2 高分子材料粘结剂 |
| 5.3 实验设备及仪器 |
| 5.3.1 颗粒喂料式双喷头3D打印机 |
| 5.3.2 密炼机 |
| 5.3.3 挤出机 |
| 5.3.4 真空高压热处理脱脂-烧结炉 |
| 5.3.5 其它主要实验设备及仪器 |
| 5.4 实验流程 |
| 5.5 实验方案 |
| 5.5.1 纯铜-高分子复合材料混合物料配方实验方案 |
| 5.5.1.1 物料混炼工艺 |
| 5.5.1.2 制备纯铜粉末-高分子复合材料共混物料后续工艺 |
| 5.5.2 纯铜粉末-高分子复合材料共混3D打印成型工艺参数实验方案 |
| 5.5.3 纯铜粉末-高分子复合材料共混3D打印制品脱脂-烧结工艺研究 |
| 5.5.4 纯铜共混物料与陶瓷共混物料同收缩率实验方案 |
| 5.5.5 纯铜异形件打印烧结试验方案 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 实验结果与数据分析 |
| 6.1 纯铜粉末-高分子复合材料共混比例实验结果及分析 |
| 6.1.1 纯铜粉末-高分子复合材料共混比例实验结果 |
| 6.1.1.1 四组纯铜粉末-高分子复合材料共混物料SEM结果 |
| 6.1.1.2 熔融指数测试结果 |
| 6.1.1.3 表观黏度测试结果 |
| 6.1.2 纯铜粉末-高分子复合材料共混物料配方比例的实验结果分析 |
| 6.1.2.1 纯铜粉末-高分子复合材料共混物料SEM测试结果分析 |
| 6.1.2.2 熔融指数测试结果分析 |
| 6.1.2.3 表观黏度测试结果分析 |
| 6.2 纯铜粉末-高分子复合材料共混3D打印工艺参数实验结果及分析 |
| 6.2.1 纯铜粉末-高分子复合材料共混3D打印工艺参数实验结果 |
| 6.2.2 纯铜粉末-高分子复合材料共混3D打印成型工艺实验结果分析 |
| 6.2.2.1 螺杆温度对纯铜粉末-高分子复合材料3D打印坯体质量的影响 |
| 6.2.2.2 出料速度对纯铜粉末-高分子复合材料3D打印坯体质量的影响 |
| 6.2.2.3 挤出温度对纯铜粉末-高分子复合材料3D打印坯体质量的影响 |
| 6.2.2.4 热床温度对纯铜粉末-高分子复合材料3D打印成型质量的影响 |
| 6.3 纯铜粉末-高分子复合材料打印制品脱脂-烧结实验结果及分析 |
| 6.3.1 差热分析与热重分析实验结果与分析 |
| 6.3.1.1 差热分析与热重分析实验结果 |
| 6.3.1.2 差热分析和热重分析实验结果分析 |
| 6.3.1.3 高温高压热烧结工艺的制定 |
| 6.3.2 高温高压脱脂烧结实验结果与分析 |
| 6.3.2.1 高温高压脱脂烧结实验 |
| 6.3.2.2 高温高压烧结实验结果分析 |
| 6.4 3D打印制品收缩率实验结果及分析 |
| 6.4.1 纯铜粉末-高分子复合材料3D打印制品收缩率测试实验结果 |
| 6.4.2 纯铜粉末-高分子复合材料3D打印制品收缩率测试实验结果分析 |
| 6.4.3 纯铜混合物料与陶瓷混合物料3D打印制品同收缩率实验结果分析 |
| 6.5 异形铜件打印烧结实验验证 |
| 6.6 本章小结 |
| 全文总结 |
| 所做工作 |
| 得出结论 |
| 创新点 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的论文及专利 |
（9）基于浆料挤出的铝矾土型壳增材制造工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstact |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 增材制造工艺在铸造行业的应用 |
| 1.2.1 SLS工艺的应用现状 |
| 1.2.2 SLA工艺的应用现状 |
| 1.2.3 FDM工艺的应用现状 |
| 1.2.4 3DP工艺的应用现状 |
| 1.2.5 基于浆料挤出的增材制造技术应用现状 |
| 1.3 基于浆料挤出的增材制造技术的研究进展 |
| 1.3.1 工艺参数 |
| 1.3.2 浆料性能 |
| 1.3.3 关键问题 |
| 1.4 课题背景和研究意义 |
| 1.5 研究内容 |
| 第2章 实验方案及分析测试方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 浆料制备 |
| 2.3 实验方案 |
| 2.3.1 技术路线 |
| 2.3.2 实验内容 |
| 2.4 检测方法 |
| 第3章 基于浆料挤出的铸型增材制造系统设计与实现 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 铸型增材制造系统工作原理 |
| 3.3 铸型增材制造系统的结构组成 |
| 3.3.1 运动系统 |
| 3.3.2 浆料挤出系统 |
| 3.3.3 供料系统 |
| 3.3.4 控制系统 |
| 3.4 数据处理和系统控制软件 |
| 3.4.1 数据处理软件 |
| 3.4.2 系统控制软件 |
| 3.4.3 手动调平 |
| 3.4.4 初始水平高度调试 |
| 3.4.5 水平运动精度调试 |
| 3.5 系统工艺参数实验和优化 |
| 3.5.1 打印速度设计 |
| 3.5.2 供料速度设计 |
| 3.5.3 打印速度和供料速度的配比实验 |
| 3.5.4 层高参数的确定 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 面向精度的型壳设计研究及其优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 零件尺寸精度的田口实验 |
| 4.2.1 研究对象 |
| 4.2.2 实验过程 |
| 4.2.3 实验结果 |
| 4.3 形状设计与填充方式对X方向尺寸精度的影响 |
| 4.4 形状设计与填充方式对Y方向尺寸精度的影响 |
| 4.5 形状设计与填充方式对Z方向尺寸精度的影响 |
| 4.6 最佳工艺方案选择与验证实验 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 型壳性能研究和铸造实践 |
| 5.1 绪论 |
| 5.2 增材制造铝矾土型壳的性能研究 |
| 5.2.1 抗弯强度 |
| 5.2.2 粗糙度 |
| 5.2.3 孔隙率 |
| 5.2.4 型壳的微观结构 |
| 5.3 增材制造型壳的实际铸造验证 |
| 5.4 基于浆料挤出的增材制造方法制备铸造型壳的工艺特点 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（10）基于拉伸流变的多孔微灌带一步法连续成型及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 物理量名称及符号 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 微灌技术研究现状 |
| 1.2.1 滴灌灌水器 |
| 1.2.2 滴灌带制造 |
| 1.2.3 渗灌技术 |
| 1.3 多孔聚合物制备方法 |
| 1.3.1 发泡法 |
| 1.3.2 其他方法 |
| 1.4 PE与PLA发泡研究现状 |
| 1.4.1 PE发泡 |
| 1.4.2 PLA发泡 |
| 1.5 现状总结与问题分析 |
| 1.6 本文的研究意义、内容和创新点 |
| 1.6.1 研究意义 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 1.6.3 创新点 |
| 第二章 拉伸流变主导的挤出发泡特性及实验方案 |
| 2.1 连续体积拉伸流场 |
| 2.2 拉伸流变主导的塑化输运装置 |
| 2.2.1 偏心转子挤出机结构与原理 |
| 2.2.2 体积拉伸流场下的发泡特性 |
| 2.3 实验方案 |
| 2.3.1 实验原材料 |
| 2.3.2 设备及仪器 |
| 2.3.3 样品的制备 |
| 2.3.4 测试与表征 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 拉伸流场主导的LDPE基发泡材料结构与性能 |
| 3.1 LDPE发泡 |
| 3.1.1 泡孔结构 |
| 3.1.2 结晶性能 |
| 3.1.3 力学性能 |
| 3.2 LDPE/CB发泡 |
| 3.2.1 复合材料 |
| 3.2.2 泡孔结构 |
| 3.2.3 结晶性能 |
| 3.2.4 力学性能 |
| 3.2.5 发泡过程 |
| 3.3 LDPE/PS发泡 |
| 3.3.1 共混材料 |
| 3.3.2 泡孔结构 |
| 3.3.3 结晶性能 |
| 3.3.4 力学性能 |
| 3.3.5 LDPE/PS/CB发泡 |
| 3.4 LDPE/LDPE/CB发泡 |
| 3.4.1 泡孔结构 |
| 3.4.2 结晶性能 |
| 3.4.3 力学性能 |
| 3.5 LDPE/DCP/CB发泡 |
| 3.5.1 泡孔结构 |
| 3.5.2 结晶性能 |
| 3.5.3 力学性能 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 加工工艺对LDPE基多孔微灌带结构与性能影响 |
| 4.1 挤出工艺的影响 |
| 4.1.1 转速的影响 |
| 4.1.2 温度的影响 |
| 4.2 吹塑工艺的影响 |
| 4.2.1 拉伸破孔 |
| 4.2.2 吹胀破孔 |
| 4.2.3 吹拉协同破孔 |
| 4.3 各材料体系比较 |
| 4.3.1 基本属性 |
| 4.3.2 破孔机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 LDPE基多孔微灌带水力性能及渗流特性 |
| 5.1 压力与流量关系 |
| 5.2 渗水均匀度系数 |
| 5.3 各材料体系比较 |
| 5.4 渗流特性 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 拉伸流场主导的PLA基多孔微灌带结构与性能 |
| 6.1 PLA/PBS共混物 |
| 6.1.1 微观形貌 |
| 6.1.2 结晶性能 |
| 6.1.3 冲击韧性 |
| 6.2 PLA/PBS/OMMT复合材料 |
| 6.2.1 微观形貌 |
| 6.2.2 剥离机理 |
| 6.2.3 溶解实验 |
| 6.2.4 DSC分析 |
| 6.2.5 DMA分析 |
| 6.2.6 热稳定性分析 |
| 6.2.7 力学性能测试 |
| 6.3 PLA/PBS/OMMT发泡材料 |
| 6.3.1 微观结构 |
| 6.3.2 力学性能 |
| 6.4 PLA基多孔微灌带性能 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
四、我国螺杆制造技术的现状和发展趋势（论文参考文献）
- [1]空心内支撑轻量化螺杆转子设计及其优化[D]. 王智博. 陕西理工大学, 2021(08)
- [2]空心螺杆转子结构设计及加工方法研究[D]. 晁瑞. 陕西理工大学, 2021(08)
- [3]3D打印改性尼龙极小曲面结构及性能研究[D]. 郭政川. 大连理工大学, 2021(01)
- [4]可组合3D打印机设计及其运动轨迹规划[D]. 刘智. 陕西理工大学, 2021(08)
- [5]硫铝酸盐水泥基3D打印材料的组成、结构与性能研究[D]. 陈明旭. 济南大学, 2021
- [6]螺杆挤出式3D打印机结构设计及其数值模拟研究[D]. 秦望. 陕西理工大学, 2021(08)
- [7]基于FDM的生物质复合材料制备及性能表征[D]. 郝飒. 中南林业科技大学, 2021
- [8]纯铜粉末-高分子复合材料3D打印机理分析及实验研究[D]. 马亚标. 青岛科技大学, 2021(01)
- [9]基于浆料挤出的铝矾土型壳增材制造工艺研究[D]. 苏国梁. 兰州理工大学, 2021(01)
- [10]基于拉伸流变的多孔微灌带一步法连续成型及其性能研究[D]. 谈灵操. 华南理工大学, 2020(05)