熔融沉积成型过程能耗预测及其优化研究.pdf

IV

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目录

摘要I

ABSTRACTIII

11

第章绪论

1.1研究背景及意义1

1.1.1论文的选题背景1

1.1.2论文的选题意义2

1.2国内外研究现状4

1.2.13D打印发展现状4

1.2.2熔融沉积成型能耗预测问题的研究现状5

1.2.3熔融沉积成型能耗优化问题的研究现状6

1.3课题的来源7

1.4论文主要研究内容与框架7

1.4.1研究内容7

1.4.2本文的主要结构8

210

第章熔融沉积成型过程能耗特性分析

2.1引言10

2.2熔融沉积成型工艺过程与设备结构10

2.2.1熔融沉积成型工艺过程10

2.2.2熔融沉积成型设备构成与组件结构11

2.2.3熔融沉积成型技术特点13

2.3时空维度上的熔融沉积成型过程能耗分析14

2.3.1空间维度上熔融沉积成型过程能耗特性分析14

2.3.2时间维度上熔融沉积成型过程能耗特性分析15

2.4熔融沉积成型过程能耗影响因素分析17

2.4.1待机组件的运行时长对能耗的影响17

2.4.2床身加热温度对能耗的影响18

2.4.3喷头加热温度对能耗的影响19

2.4.4喷头移动速度对能耗的影响20

2.4.5喷头喷丝速度对能耗的影响21

2.4.6不同打印材料对能耗的影响22

2.5本章小节23

第3章熔融沉积成型过程能耗模型与预测研究24

3.1引言24

3.2能耗影响因素驱动下的时空双维度能耗模型24

3.2.1待机组件工作过程能耗模型25

3.2.2预热组件工作过程能耗模型25

3.2.3保温组件工作过程能耗模型25

3.2.4喷头喷丝组件工作过程能耗模型26

3.2.5喷头移动组件工作过程能耗模型26

3.2.6总能耗模型27

3.3基于能耗模型的熔融沉积成型过程能耗预测方法27

3.3.1预测方法启发27

3.3.2G代码简介28

3.3.3基于G代码的能耗预测方法29

3.3.4成型过程能耗预测支持系统开发32

3.4试验验证与分析36

3.4.1试验相关设备36

3.4.2基础能耗数据库建立38

3.4.3案例结果与分析42

3.5本章小节45

446

第章熔融沉积成型过程能耗优化研究

4.1引言46

4.2问题分析46

4.2.1成型过程的能耗问题46

4.2.2性能约束条件分析49

4.3能耗优化目标函数的建立49

4.4基于遗传模拟退火算法的目标函数求解52

4.4