1. 本选题研究的目的及意义
近年来，随着航空航天、医疗器械等领域的快速发展，对高性能、复杂结构金属零件的需求日益增长。
选择性激光熔化(SLM)作为一种新兴的增材制造技术，能够直接根据零件的三维模型逐层制造出具有复杂几何形状和精细内部结构的零件，为满足上述需求提供了新的解决方案。
然而，SLM在制造薄壁零件时，由于其特有的快速加热和冷却过程，容易出现较大的温度梯度和残余应力，导致零件变形、开裂等缺陷，限制了其在薄壁零件制造中的应用。
2. 本选题国内外研究状况综述
选择性激光熔化技术在薄壁零件制造中的应用研究已经取得了长足的进步，但仍存在一些挑战和问题。
1. 国内研究现状
国内学者在SLM薄壁零件制造方面开展了大量研究工作，并在工艺优化、缺陷控制等方面取得了一定的成果。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将以选择性激光熔化薄壁零件为研究对象，利用瞬态有限元分析方法，系统研究SLM过程中薄壁零件的温度场、熔池演变、残余应力等关键问题，并通过实验验证模拟结果的准确性。
1. 主要内容
1.选择性激光熔化薄壁零件瞬态温度场模拟建立SLM过程薄壁零件的瞬态有限元模型，考虑材料的热物理性能、激光参数、扫描路径等因素的影响。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用数值模拟和实验验证相结合的研究方法，具体步骤如下：
1.理论基础研究：查阅国内外相关文献，了解选择性激光熔化技术的基本原理、薄壁零件制造难点以及瞬态有限元分析方法。
2.有限元模型建立：基于选定的SLM设备和薄壁零件结构，利用有限元软件建立三维瞬态模型。
模型应包含激光热源、粉末材料、基板等关键要素，并考虑材料的热物理性能、激光参数、扫描策略等因素的影响。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于：
1.建立了考虑粉末熔化、流动、凝固等多物理场耦合作用的SLM薄壁零件瞬态有限元模型，能够更准确地预测温度场和残余应力的演变规律。
2.针对薄壁零件易发生翘曲变形的问题，提出了基于温度梯度控制的SLM工艺参数优化方法，为提高薄壁零件成形精度提供了新的思路。
3.结合实验验证，揭示了SLM过程中薄壁零件残余应力的产生机理和分布规律，为残余应力的有效控制提供了理论依据。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
[1] 史玉升, 董世运, 刘红磊, 等. 选择性激光熔化Ti6Al4V薄壁结构的翘曲变形行为与控制[J]. 机械工程学报, 2020, 56(15): 141-150.
[2] 曲宁, 黄卫东, 卢秉恒. 激光选区熔化成形工艺及控制方法研究进展[J]. 中国激光, 2018, 45(11): 1102001.
[3] 杨永峰, 王世龙, 郭帅, 等. 基于ANSYS的激光选区熔化温度场及残余应力研究[J]. 激光与红外, 2021, 51(05): 553-560.
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