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1. 基于增材制造技术的自修复结构设计及修复性能研究

张镇, 郭策, 胡财吉, 郑威

中国机械工程 2024, 35 (01): 144-151. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2024.01.014

摘要（58）

PDF （10846KB）（52）

以轻质夹芯板类结构件为主要研究对象，根据结构的断裂破坏形式，开展了结构自修复设计和实现方法的研究。通过增材制造技术完成结构样件的制备，并进一步通过实验测试对比分析了修复后结构力学性能的恢复效果。研究结果表明所设计的夹芯板自修复结构对裂纹具有较好的修复能力，修复后结构的抗压力学性能恢复到原结构的85.6％。

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2. 鞘气辅助空气动力学透镜聚焦的干法气溶胶喷印实验研究

舒霞云, 王策, 常雪峰, 钟智东, 唐毅泉,

中国机械工程 2024, 35 (01): 152-159. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2024.01.015

摘要（43）

PDF （13191KB）（35）

针对气溶胶喷印技术中油墨存储条件苛刻和溶剂、表面活性剂去除等问题，提出了一种鞘气辅助空气动力学透镜聚焦的纳米粉末气溶胶喷印装置，建立了气溶胶喷印系统，探究了喷印速度、鞘气/载气体积流量比值对系统喷印效率、线条形貌的影响。通过激光烧结实验及电化学性能测试实验，分析了激光处理对气溶胶喷印线条电阻率、微观形貌、氧化程度的影响。实验结果表明：当喷印速度为19.20 mm/min、鞘气/载气体积流量比值为2.65时，获得了最小宽度为56.52 μm的喷印线条；激光处理后，喷印线条中的纳米银粉末颗粒融化团聚并形成丝状物互相黏结，显著降低喷印线条的电阻率。

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3. 基于点云曲面的定角度自动铺丝路径规划

姜世阔, 王小平, 汪凯, 金将

中国机械工程 2023, 34 (21): 2629-2636,2645. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2023.21.013

摘要（140）

PDF （6113KB）（115）

研究了点云曲面自动铺丝路径规划，提出了使用移动最小二乘投影法投影初始路径的直接投影法。对点云切片法加以改进，提出了点云投影切片法。利用三次B样条插值算法拟合投影点生成初始路径，并提出弦长细分投影的等距偏移算法。针对偏移路径无法到达曲面边界的问题，提出基于路径样条线末端延伸的边界处理方法。最后通过CATIA的逆向工程模块实现了算法的可视化，建立了三维建模软件与路径规划算法的系统关系。

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4. 数字光处理制备的柔性点阵结构疲劳寿命预测

王炜, 纪小刚, 方创, 牛国法

中国机械工程 2023, 34 (21): 2637-2645. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2023.21.014

摘要（114）

PDF （13071KB）（56）

针对复杂点阵结构在使用中缓冲减振能力的可靠性问题，提出一种基于Brown-Miller模型的点阵结构疲劳寿命预测方法。以3种单胞周期性扩展的点阵结构为研究对象，通过数值模拟和疲劳试验预测了点阵结构疲劳寿命；深入分析了单胞构型和相对密度对幂律参数的影响，构建了相对密度与疲劳强度的预测模型。研究结果表明，点阵结构的S-N曲线高度符合幂律关系；幂律系数受单胞构型与相对密度共同作用，但指数不受相对密度的影响，而依赖于单胞构型。

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5. 基于点云数据的增材制造模型结构优化方法

薛凯, 郭润兰, 黄晖阳, 黄华

中国机械工程 2023, 34 (20): 2482-2488. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2023.20.011

摘要（132）

PDF （4665KB）（62）

增材制造因其逐层累加的特点，在进行结构优化时，需要考虑悬垂结构在成形过程中正确成形，避免在过程中形成冗余支撑结构。提出了一种三维模型结构优化方法，利用点云数据方法对三维模型进行处理获得其轮廓特征，将模型按照不同特征分割，针对其不同外部特征建立对应的内部椭球结构，同时在其内部重新构建自支撑结构，以保证优化后的结构成形过程中不会因为结构特殊而生成额外的支撑。实验结果表明，以四个不同特征模型为例，提出的方法在保证实体模型性能的前提下，平均减少了16.4%的成形时间及12%的材料成本。

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6. 基于线段拓扑关系的轮廓偏置算法

胡平山, 丁浩亮, 冯漾漾, 严波

中国机械工程 2023, 34 (20): 2489-2495. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2023.20.012

摘要（124）

PDF （4991KB）（58）

已有的偏置算法大多限于简单图形，远远达不到真实的增材制造零件的复杂结构要求，因此提出一种基于线段拓扑的轮廓偏置框架。研究了偏置异常的种类和形成机理，提出线段重合、（自）相交、成环、环反向、环失效等多环处理算法，实现了对复杂异常的处理；探究了边界上局部尖角的形成机理和影响，提出修补式光顺算法对邻边夹角进行了优化，基本消除了奇异尖角和空洞缺陷问题,保障了算法的稳定性。使用C++语言编写算法程序，与CGAL几何图形库的偏置算法结果相比，该轮廓偏置方法计算速度更快，且规划的路径更符合加工设备的加工几何特点；与平行线扫描和分区扫描等其他扫描方式进行对比，该轮廓偏置的规划路径总长度相对较小，扫描效率综合更高。

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7. 基于涂层材料分布状态的超声应力反演模型构建

柯庆镝, 罗俊友, 蒋守志, 黄海鸿,

中国机械工程 2023, 34 (18): 2230-2237. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2023.18.010

摘要（152）

PDF （5634KB）（89）

随着金属增材制造工艺的工业化应用，涂层成形过程中残余应力及其超声无损检测技术日益受到重视，但涂层结构中材料复杂分布状态使其局部声弹性特征不确定，导致出现一定的误差。针对这一问题，通过分析涂层结构材料区域分布，提出其应力反演方法。首先，基于声弹性理论，分析不同材料及应力分布下超声传播及信号演化过程。其次，结合等离子喷焊增材工艺中涂层结构不同区域的成形过程，分析涂层结构的材料分布状态，重点讨论结合区域的材料分布规律及其声弹性特征表达，构建涂层结构的应力反演模型。最后，采用等离子喷焊增材工艺，设计并制备基体材料（C45E4）和涂层材料（Cu）的涂层结构试件，开展拉/压应力下的超声检测试验，通过实测值与模型值的比较分析，验证了所提出的涂层结构应力反演模型的有效性，并分析了模型在涂层结构应力检测中的可行性，可将其作为等离子喷焊增材工艺中涂层成形质量评估及状态监测的方法支撑。

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8. 汽车发动机连接支架拓扑优化及增材制造研究

刘英杰, 胡强, 赵新明, 张少明, 黄帅, 王永慧

中国机械工程 2023, 34 (18): 2238-2267. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2023.18.011

摘要（159）

PDF （14416KB）（58）

开展汽车发动机连接支架拓扑优化及增材制造研究，利用ANSYS Workbench软件中的Topology Optimization模块对汽车发动机空调压缩机连接支架进行拓扑优化，并开展增材制造工艺研究，完成拓扑优化件打印。打印件与铸件相比质量减小约43.8%，一阶共振频率提高约23%（提高到255 Hz），且优化后的支架结构力学性能显著优于原铸件的力学性能；同时进行增材制造铝合金件热处理方法研究，获得了较优的热处理方法。实现了汽车发动机关键零部件的拓扑优化增材制造一体化技术开发。

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9. 铣削对SLM增材TC4钛合金表面完整性和疲劳性能的影响

季文彬, 邓日清, 戴士杰, 刘春成

中国机械工程 2023, 34 (02): 208-217,225. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2023.02.011

摘要（430）

PDF （13876KB）（78）

针对激光选区熔化（SLM）成形TC4钛合金表面质量差和疲劳性能低等问题，采用三点弯曲疲劳试验测试了铣削前后增材件的疲劳性能，研究了铣削工艺对增材件表面完整性和疲劳性能的影响规律。结果表明，增材件经过铣削加工后，表面粗糙度Ra由12.57 μm降至0.32 μm；表面硬度由353.0HV提高至434.3HV；疲劳寿命由48 272周次提高至155 463周次，疲劳源萌生位置由表面及次表面转移至内部，疲劳断裂模式由准解理断裂过渡到韧性断裂。增材件经铣削加工后，表面完整性得到极大的改善，可抑制疲劳裂纹的萌生和扩展，疲劳性能得到显著提升。

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10. ER120S-G高强钢电弧增材制造的工艺优化

方学伟, 蒋笑, 王喆, 武晓康, 黄科

中国机械工程 2023, 34 (02): 218-225. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2023.02.012

摘要（337）

PDF （7599KB）（97）

针对ER120S-G高强钢电弧增材制造搭接间距的工艺优化问题，采用脉冲熔化极气体保护焊（GMAW-P）工艺，对5组单层焊道进行Canny边缘提取和高斯平滑滤波，并选用不同函数对单道形貌进行拟合。比较了常规搭接模型和优化的斜顶搭接模型，并计算出它们的最优搭接间距。研究结果表明，对于高强钢GMAW-P工艺，采用正弦函数拟合焊道边缘的效果最佳，并且采用优化的斜顶搭接模型得到的最优搭接间距为0.66倍的单道宽度。基于上述优化结果试验成形了多层多道块体样件，成形表面质量良好无缺陷，块体组织主要为针状铁素体、粒状贝氏体以及M-A组元等，抗拉强度呈现一定的各向异性。

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11. 选区激光熔化梯度多孔支架力学性能和能量吸收研究

曾寿金, , 李传生, 刘广, 许明三, 李涤尘

中国机械工程 2022, 33 (19): 2364-2371. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2022.19.011

摘要（330）

PDF （9078KB）（135）

基于三周期极小曲面设计梯度Ti6Al4V多孔支架，并采用选区激光熔化打印成形，分析边缘孔隙率Pout、中心孔隙率Pin和平均孔隙率P-对力学性能和能量吸收的影响。研究结果表明：相同P-的梯度多孔支架弹性模量、抗压强度和单位体积的总吸收能量WV都随着Pout的增大而减小，随着Pin的增大而增大；不同P-的梯度多孔支架弹性模量、抗压强度和WV随着P-的增大而减小；P-对其弹性模量、抗压强度和WV的影响大于Pin、Pout的影响。打印成形的梯度多孔支架能够满足股骨和胫骨的弹性模量、抗压强度要求，建立的力学性能模型可为面向骨科医学多孔支架的应用提供参考。

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12. 基于增材制造各向异性的强度约束拓扑优化

何智成, 杨丁丁, 姜潮, 伍毅, 江和昕

中国机械工程 2022, 33 (19): 2372-2380，2393. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2022.19.012

摘要（454）

PDF （6452KB）（217）

增材制造工艺的特殊性导致制造结构展现出各方向不同的力学性能，为满足其所带来的更加严苛的结构强度设计需求，提出了一种基于双向渐进结构优化法的各向异性强度约束拓扑优化策略。推导了描述增材结构强度的各向异性Tsai-Hill失效系数，通过权重因子构建了包含失效系数约束的目标函数。详细求解了优化灵敏度公式，并采用敏度归一化等数值方法稳定优化历程。典型算例表明，所提方法可有效抑制高失效风险区域以保证结构强度，且在材料各向异性强度假设下可获得更优于von-Mesis应力相关设计的结果。此外，优化结果高度依赖于各向异性程度与材料堆叠角度参数的变化，因此合理的调整将有助于优化结构性能。

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13. 复合式增材制造技术研究现状及发展

熊晓晨, 秦训鹏, 华林, 胡泽启, 纪飞龙,

中国机械工程 2022, 33 (17): 2087-2097. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2022.17.010

摘要（477）

PDF （13696KB）（205）

形性问题制约金属增材制造技术的发展与应用，复合式增材制造在解决制件形性问题方面效果显著。高度概括了复合式增材制造技术分类方式与主体类别；简要总结了增减材复合制造在制件成形精度和表面质量控制方面的研究进展和技术发展状况；重点评述了增等材复合制造技术类别、成形原理、制造特征和关键问题，以及在制件显微组织、应力状态、宏观性能调控方面的研究现状和主体结论；系统介绍了超声、电磁、激光三类特种辅助能场对增材熔池流动、结晶、固态相变的作用机制，以及特种能场作用下，增材层显微组织状态、力学性能、成形精度的演化规律；展望了复合式增材制造技术未来的发展趋势。

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14. 考虑定向能量沉积工艺特点的减材加工余量优化

侯亮, 郭敬, 陈云, 叶超, 徐杨, 邹佳豪

中国机械工程 2022, 33 (17): 2098-2106. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2022.17.011

摘要（319）

PDF （10590KB）（75）

针对定向能量沉积（DED）复杂曲面零件余量不均及台阶效应明显等问题，提出了考虑DED复杂曲面成形特点的中面动态配准技术，以优化后处理减材加工余量。首先根据扫描路径构建曲面零件最小外包络的截面线，用于在机检测毛坯点云；然后提取理论模型中面与测量毛坯中面点云，引入不同区域配准精度要求，利用动态加权迭代最近邻点算法实现加工余量优化，并通过两简单案例对算法可行性进行初步验证；最后，以离心叶轮叶片为复杂案例，分析所提余量优化方法的准确性，并与基于遗传算法的多配准精度要求的加工余量优化技术进行对比。结果表明，所提余量优化算法的配准精度及计算效率高，可用于DED制造复杂曲面类零件的余量快速优化。

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15. 电场驱动喷射微3D打印的高性能纸基电路制造工艺研究

张勇霞, 张广明, 周龙健, 周贺飞, 许权, 兰红波

中国机械工程 2022, 33 (10): 1244-1259. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2022.10.014

摘要（430）

PDF （6248KB）（309）

提出了一种基于电场驱动喷射沉积微尺度3D打印制造高分辨率纸基电子的新方法。阐述了该方法的基本原理与工艺流程，通过实验揭示了主要工艺参数（电压、气压、打印速度）对三种纸质基材上打印银线的质量和精度影响及其规律。利用自主研发的电场驱动喷射微3D打印机，使用含银量75%和动力黏度35 Pa·s（25 ℃）的低温纳米银浆，并结合优化工艺窗口，在纸质基材上通过多层堆叠打印实现了高分辨率、大高宽比微纳结构，其中在RC相纸上堆积15层后，其线宽可保持在10 μm、高宽比增至6.33，电阻下降了94.8%。最后，在不同纸质基材表面制作了柔性电磁驱动器、复杂导电图案等样件来证明其打印能力。结果表明，采用电场驱动射流沉积微尺度3D打印技术新方法，并结合高黏度低温烧结纳米银浆，可为高性能纸基电子制造提供有效途径。

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16. 石化容器用2.25Cr-1Mo-0.25V钢的CMT电弧熔丝增材制造工艺及组织性能研究

仲杨, 秦晓波, 郑志镇, 李建军, 王承

中国机械工程 2022, 33 (10): 1251-1259. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2022.10.015

摘要（333）

PDF （9976KB）（57）

为探索大型石化筒体根部止口的制造新工艺，采用新研发的2.25Cr-1Mo-0.25V合金丝材，使用CMT电弧熔丝增材制造技术首次堆积2.25Cr-1Mo-0.25V直壁墙，探索增材后的最佳热处理工艺，以改善沉积态显微组织与力学性能。实验发现：增材成形的直壁件内部微观组织主要为板条贝氏体、粒状贝氏体和部分马氏体，堆积方向组织差异明显，显微硬度浮动剧烈，拉伸强度远高于母材，但断裂延伸率较低。对增材后的直壁件施加“消氢处理+去应力处理”和“模拟最小焊后热处理”，发现后者能将其塑性提升至与母材相当。根据显微组织分析，经过“最小焊后热处理”，沉积态的板条贝氏体和部分马氏体可转变成均匀分布的粒状贝氏体，组织间的各向异性显著降低。实验证明，应用新研发的2.25Cr-1Mo-0.25V丝材在最佳的CMT电弧熔丝增材工艺参数下成形直壁件并结合“最小焊后热处理”能够最大程度地改善显微组织和力学性能，最终满足石化容器筒体根部止口的服役指标。相比浇铸-锻造成形止口的工艺，开发的CMT电弧熔丝增材新工艺有望大幅节约生产成本，提高制造效率。

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17. 增材制件内部缺陷埋藏深度的激光超声定量检测

田雪雪, 赵纪元, 卢秉恒, 王磊

中国机械工程 2022, 33 (08): 952-959. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2022.08.009

摘要（340）

PDF （6566KB）（272）

针对增材制件内部缺陷检测，提出一种内部缺陷埋藏深度的定量检测方法。对用激光超声无损检测技术接收到的信号采用小波包分解技术进行分离并提取信号中的超声纵波，解决了超声表面波和纵波耦合影响时域特征提取的问题。根据检测过程中经过缺陷的纵波声程的变化，实现了精锻试块内部缺陷埋藏深度的定量检测，检测结果的相对误差为1.81%。在原检测方法的基础上增加异常点滤除算法，并应用于增材制件内部缺陷的检测，检测结果的相对误差为1.76%。

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18. 激光选区熔化3D打印AlSi10Mg合金的铺粉厚度

史振伟, 王敏杰, 戚文军, 牛留辉, 刘建业, 张佳琪, 刘煜, 王金海

中国机械工程 2022, 33 (08): 959-964. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2022.08.010

摘要（382）

PDF （4939KB）（190）

基于铺粉厚度优选出的3个工艺参数组合，分析了工艺参数组合对激光选区熔化技术成形AlSi10Mg合金试样基本性能的影响。3个工艺参数组合成形的试样硬度均高于63HRB，上表面单位面积磨损量均低于1.5×10-5 g/(s·mm2)，孔隙率在0.05%以下，抗拉强度高于440 MPa，成形的测试试样尺寸误差均在±0.1 mm以内。试样上表面的表面粗糙度Ra在4 μm以下，侧表面的表面粗糙度Ra在5 μm以下。铺粉厚度30 μm的试样表面质量最优。

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19. 选区激光熔化医用316L多孔结构的多目标工艺优化

曾寿金, 吴启锐, 韦铁平, 叶建华, 徐一丹

中国机械工程 2022, 33 (06): 718-728. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2022.06.011

摘要（349）

PDF （13129KB）（82）

为解决选区激光熔化技术成形医用多孔结构成形质量较差的问题，研究了工艺参数对316L成形样件致密度、孔隙率差值和表面粗糙度的影响，结合灰色关联分析方法建立了多元非线性预测模型。结果表明，预测模型的拟合度可达96.85%，最优工艺参数分别为激光功率250 W、扫描速度800 mm/s、扫描间距0.08 mm。优化后的灰色关联度达0.9195，得到样件的致密度为99.25%，孔隙率差值为0.60%，表面粗糙度均值为4.39 μm。致密度与激光功率正相关，随着致密度的增大，扫描速度和扫描间距呈现先增大再减小的趋势，孔隙率差值和表面粗糙度与激光功率、扫描速度、扫描间距均保持先减小再增大的趋势。结合激光体能量密度概念，揭示了工艺参数影响成形质量的原因，体能量密度为109.65～145.83 J/mm3时粉末的熔化状态最好。

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20. 基于重熔技术的热喷涂涂层质量调控与性能优化现状研究

韩冰源, 楚佳杰, 周克兵, 朱胜

中国机械工程 2022, 33 (06): 727-739. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2022.06.012

摘要（355）

PDF （10891KB）（103）

总结了近年来各种重熔技术改善热喷涂涂层质量的研究进展，得到如下结论：激光重熔通过消除涂层中微裂纹、未熔颗粒等缺陷明显改善涂层的质量；感应重熔可以显著降低涂层的孔隙率，增强涂层的力学性能；钨极氩弧重熔可以更有效地提高涂层的耐磨耐蚀性，提升涂层综合性能；电子束重熔、火焰重熔等对涂层的微观组织、显微硬度、界面结合强度也有一定的改善作用。最后分析对比了不同重熔技术的优缺点和适用范围，并对重熔技术的发展前景进行了展望。

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21. 面向软体机器人的嵌入式3D打印聚二甲基硅氧烷材料实验研究

张伟, 马恺骐, 金国庆,

中国机械工程 2021, 32 (19): 2357-2366. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2021.19.011

摘要（330）

PDF （11992KB）（139）

基于自主搭建的嵌入式直接喷墨打印（DIW）式3D打印系统，对聚二甲基硅氧烷（PDMS）材料在水凝胶中进行打印，实现了软体机器人复杂内部结构的嵌入式3D打印。对PDMS材料性能进行了详细分析，并对打印过程进行了模拟仿真，从而确定了工艺参数组合；开展了固化拉伸对比实验、单丝圆线打印实验以及圆管打印实验，确定了最优打印参数组合；最后使用所确定的最优参数组合，打印出复杂仿生结构、柔性单向阀和软体抓手并进行相关实验，验证了采用嵌入式3D打印PDMS的方式制造复杂结构软体机器人的可行性。

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22. 参数对均匀微滴打印多尺寸锡焊料凸点阵列的影响

高昆, 黎映相, 齐乐华, 吴浪, 周怡, 豆毅博, 罗俊

中国机械工程 2021, 32 (19): 2367-2373. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2021.19.012

摘要（365）

PDF （6421KB）（178）

为实现航空装备微电子电路的快速、精准修复，提出了多尺寸均匀锡焊料凸点阵列直接打印的方法，分析了打印凸点的位置精度和高度一致性等质量影响因素。利用开发的均匀锡焊微滴3D打印设备开展了多尺寸锡焊料凸点阵列均匀微滴直接打印试验，试验结果表明，所开发的设备可获得高度标准差不超过6 μm、位置误差不超过±5 μm的焊料凸点阵列；采用加热重熔方法可将多颗焊滴堆栈立柱整形为单颗多尺寸规格的焊料凸点阵列，重熔凸点的高度一致性得到了显著提高，但应限制堆栈焊粒数量。该试验结果为航空装备昂贵芯片的小批封装和单件损伤快速修复提供了新方法。

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23. 层高对陶瓷浆料微流挤出成形质量的影响研究

张静, 周婧, 张旭, 段国林

中国机械工程 2021, 32 (15): 1844-1853,1860. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2021.15.010

摘要（325）

PDF （14111KB）（46）

为了确定微流挤出成形陶瓷浆料的最佳层高以及能够成形的最大高度，针对氧化锆陶瓷浆料，分析了丝体从喷头挤出后喷头与沉积丝体之间的5种高度关系，探讨了层高对打印质量的影响机理，并根据浆料特性建立了层间压缩形变模型；通过不同喷头直径和不同层高的3D打印工艺实验，采用数码显微镜扫描、尺寸测量及力学实验等方法对打印试样的表面形貌、成形精度及力学性能等进行了测量与表征，验证了所建模型的正确性。结果表明，当层高与喷头直径的比值分别为0.96、0.92、0.86、1、1.2时，打印质量从优到劣依次递减，因此，合理的层高设置可以减少陶瓷零件的打印缺陷，提高打印质量，为基于材料挤出工艺的参数选择提供一定的理论指导。

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24. 双送粉激光熔覆CoCrAlSiY/YSZ梯度涂层微观组织及热振性能

王涛, 朱磊, 唐杰, 王浩, 吴军

中国机械工程 2021, 32 (15): 1854-1860. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2021.15.011

摘要（386）

PDF （19550KB）（89）

采用双送粉方式，利用激光熔覆技术在TC4基体上制备CoCrAlSiY/Y2O3-ZrO2（YSZ）梯度涂层。对CoCrAlSiY/YSZ梯度涂层的微观组织、元素分布、显微硬度及热振性能进行了分析与研究，结果表明：梯度涂层与基体结合紧密，各梯度亚层之间不存在明显的界面，梯度涂层无明显裂纹，形成了良好的冶金结合；随着YSZ含量的提高，梯度涂层显微硬度呈梯度变化。在750 ℃下进行了不同循环周期的热振试验，试验结果表明CoCrAlSiY/YSZ梯度涂层具有一定的抗热振性。

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25. 毛坯基体形态对再制造同轴送粉粉流场影响规律分析#br#

郭辰光, 吕宁, 郭昊, 李强, 岳海涛,

中国机械工程 2021, 32 (09): 1091-1101. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2021.09.010

摘要（329）

PDF （14715KB）（58）

在激光增材再制造中，气粉流冲击基体表面的反射情况是影响成形质量和效率的重要因素。由于加工基体形态各不相同，粉末撞击基体后粉流场的变化情况不尽相同，以气固两相流为理论基础，采用EDEM与FLUENT软件耦合仿真，分别对规则基体边界、薄壁基体厚度及弧面基体曲率三种基体变化情况下的气粉流场分布特性进行了研究及实验验证。结果表明：在喷嘴中心轴线远离边界的过程中，壁面接触部分气流场，紊流现象显著，侧壁低速区缩小，负压范围减小，有效加工范围内颗粒数量呈指数趋势减小；随着薄壁基体宽度的增加，气流场范围向两侧发展明显，加工中心点颗粒的体积浓度逐渐降低，有效加工范围颗粒数量先增加然后维持稳定；随着弧面曲率的增大，凸面基体径向颗粒的体积浓度增大，焦点范围减小，粉流有极好的汇聚效果，凹面基体粉流集聚性较差。

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26. 金属增材制造负载均衡异构并行切片算法

李慧贤, 马创新, 王硕, 马良

中国机械工程 2021, 32 (09): 1102-1107. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2021.09.011

摘要（381）

PDF （1511KB）（177）

增材制造模型的几何复杂程度和体积不断提高，模型切片所需时间大幅增加，极大影响了数据处理效率。提出了一种自适应负载均衡的异构并行切片算法，利用不断增长的GPU超强并行计算能力对传统切片算法进行了GPU并行化研究，利用模拟退火算法对切片任务进行负载均衡装箱，使各线程间的任务量一致。实验结果证明，该算法提高了模型的切片效率，尤其适合大型或超大型三维模型的快速切片任务。

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27. STL数据处理对激光烧结制件表面条纹影响的研究#br#

孙茂银, 吴健, 吴泽宏,

中国机械工程 2021, 32 (09): 1108-1113. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2021.09.012

摘要（398）

PDF （5937KB）（209）

对光固化立体造型（STL）模型数据的尼龙选择性激光烧结（SLS）制件表面条纹进行研究，利用SLS成形技术原理、STL模型数据存储规则、激光扫描路径形成原理，设计STL模型数据的尼龙SLS实验，分析STL模型数据烧结制件表面条纹形成机理，并提出避免条纹形成的方法。实验分析结果表明：制件表面条纹的产生是由于系统软件读取数据时，数据平面有三角形缺失或冗余；制件表面条纹与STL模型数据在成形坐标系中的Z坐标值有关，且与实际烧结层厚的关系存在一定规律性；通过对STL模型数据三角形均匀化处理或使其Z坐标不在特定坐标，能够避免制件形成表面条纹。

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28. 离焦量对中空环形激光熔覆层温度场及应力场的影响

李广琪1;朱刚贤1;王丽芳2;赵亮1;石世宏1

中国机械工程 DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2021.05.011
录用日期: 2021-03-17

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29. 点阵结构填充模型的边界强化设计方法

任利民;戴宁;程筱胜;龚赛

中国机械工程 DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2021.05.012
录用日期: 2021-03-17

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30. 基于喷射粘结工艺的陶瓷坯体后处理性能调控

曹澍1,2;何雪明3;颉芳霞1;俞经虎3

中国机械工程 DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2021.01.008
录用日期: 2021-01-20

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31. 基于激光超声的电弧增材制件内部缺陷深度检测

袁久鑫;秦训鹏;张进朋;汪小凯

中国机械工程 DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2021.01.009
录用日期: 2021-01-20

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32. 五轴3D打印的通用后置处理

饶勇建1,3;付国强1, 2, 3;陶春1,3;高宏力1,3;邓小雷4

中国机械工程 DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2021.01.010
录用日期: 2021-01-20

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33. 基于选区激光熔化温度场数值模拟的支撑结构优化

黄仁凯;戴宁;程筱胜

中国机械工程 DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2020.19.011
录用日期: 2020-10-20

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34. 聚乳酸/羟基磷灰石复合材料激光选区烧结工艺优化与性能研究

林坷升;刘洁;张媛玲;闫春泽

中国机械工程 DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2020.19.012
录用日期: 2020-10-20

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35. 人造石墨粉末选择性激光烧结成形工艺实验研究

吴海华, 张成, 李亚峰, 刘力, 徐李杰

中国机械工程 2020, 31 (15): 1838-1845. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2020.15.011

摘要（377）

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PDF （3303KB）（110）

将选择性激光烧结技术应用于人造石墨粉末成形，探索其回收循环再利用的可能性。研究了球形石墨粉末的加入量对人造石墨/酚醛树脂混合粉末流动性和堆积密度的影响，确定了石墨3D打印材料配方组成；研究了激光功率、扫描速度、扫描间距和分层厚度等工艺参数对石墨原型件的成形精度和抗弯强度的影响，确定了各工艺参数的取值范围；最后通过正交实验确定了最优工艺参数组合，并快速制备了复杂石墨功能件，验证了新工艺的可行性。

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36. 电场驱动μ-3D打印蜡基微流控模具

彭子龙, 韦子龙, 刘明杨, 李一楠, 兰红波

中国机械工程 2020, 31 (15): 1846-1851. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2020.15.012

摘要（372）

HTML

PDF （10165KB）（111）

提出了一种基于电场驱动微尺度3D打印制备蜡基材料微结构的工艺。通过脉冲直流产生自激发静电场驱动皮升级体积石蜡微滴喷射沉积成形；研究了打印参数如气压、电场强度、脉冲频率及占空比等因素对于蜡模打印的影响；优化实验参数，制作了可用于PDMS转印的石蜡微模板，模板线宽为61.25 μm，高度为44.13 μm；结合微转印技术和等离子改性技术制作了微米级微流道芯片样件，并通过实验验证了其具备微流控芯片的基本特征。

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37. 3D打印复合材料开孔板力学性能影响规律

闫东东;单忠德;战丽;范聪泽;孙启利

中国机械工程
录用日期: 2020-06-28

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38. 激光立体成形TC4钛合金的热力场演化

鹿旭飞1,2;马良1,2;林鑫1,2;郑宇翔1,2

中国机械工程
录用日期: 2020-06-28

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39. 基于螺杆泵送料的陶瓷三维打印机挤出机理

张静, 周婧, 段国林

中国机械工程
录用日期: 2020-06-28

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40. 大倾斜角薄壁结构激光近净成形实验研究

余超1;苗秋玉1;石龙飞1;马广义1;吴东江1;邓德伟2

中国机械工程
录用日期: 2020-05-07

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