增材製造產品性能預測技術（簡體書）

本書主要介紹增材製造產品性能表徵、仿真分析方法和仿真技術在典型增材製造工藝中的應用等內容。全書共10章。第1章增材製造技術概述簡介了增材製造的概念、原理、分類、優勢和面臨的挑戰；第2章增材製造產品性能預測，分別從產品性能表徵方法、產品質量控制手段和產品性能預測技術方面進行闡述；第3章增材製造技術仿真分析方法，介紹增材製造仿真軟件，ANSYS宏觀溫度場、應力場和流場仿真分析、多尺度仿真技術和工藝參數性能優化；第4～9章分別介紹仿真技術在熔融沉積成型、光固化成型、金屬粉末床熔融成型、激光直接金屬堆積成型、電弧增材製造成型和電子束自由成型工藝中的應用；第10章介紹使用ANSYS Additive Science模塊進行金屬增材微觀組織仿真分析的方法。本書具備增材製造成型過程仿真的理論深度與企業實踐的實用性，配套豐富的工程實例和先進算法，適合項目化教學，重點強調培養學生解決增材製造複雜工程問題的能力。
本書可作為職業院校機械相關專業和高等院校機械工程、材料工程、智能製造工程專業教材，也可作為工程技術人員的自學用書。
為便於教學，本書配套有電子教案、助教課件、微課視頻等教學資源，選擇本書作為教材的教師可來電(01088379193)索取，或登錄www.cmpedu.com網站，註冊、免費下載。

前言
第1章增材製造技術概述1
11增材製造技術原理及分類1
12增材製造技術優勢4
13增材製造技術面臨的挑戰6
習題6
第2章增材製造產品性能預測7
21增材製造產品性能表徵7
211金屬增材製造產品性能表徵9
212非金屬增材製造產品性能表徵14
22增材製造產品質量控制手段17
23基於仿真分析的產品性能預測技術19
習題20
第3章增材製造技術仿真分析方法21
31增材製造仿真軟件簡介21
32ANSYS 溫度場、應力場和流場分析25
321APDL語言基礎知識25
322溫度場分析35
323應力場分析37
324流場分析38
33ANSYS Additive Print仿真分析40
34ANSYS Workbench Additive仿真分析48
35ANSYS Additive Science仿真分析53
36增材製造工藝過程多尺度仿真57
361粉末床模擬58
362格子玻爾茲曼法62
363元胞自動機65
37增材製造工藝參數優化66
371智能優化算法66
372多目標優化算法75
習題78
第4章熔融沉積成型技術(FDM)仿真
分析79
41FDM成型工藝79
42FDM成型工藝仿真模擬80
421FDM成型過程溫度場的有限元
模擬80
422FDM成型過程應力應變場有限元
模擬83
423FDM成型工藝過程仿真實例85
43FDM成型質量影響因素96
44FDM成型工藝參數優化98
習題102
第5章光固化成型技術(SLA)仿真
分析103
51SLA成型工藝103
511SLA成型工藝原理103
512SLA的特點104
513SLA快速原型製作過程104
52SLA成型工藝仿真模擬105
521模型理論基礎105
522施加載荷及約束108
523仿真案例109
53SLA成型誤差分析117
54工藝參數優化設計121
習題121
第6章金屬粉末床熔融成型技術
(PBF)仿真分析122
61SLM成型工藝原理122
62SLM成型仿真理論基礎123
63SLM成型工藝仿真過程123
631ANSYS仿真模型選取與參數
設計123
632ANSYS仿真模型建立124
633有限元模擬結果與分析129
64仿真案例134
641考慮材料屬性轉換的仿真分析
(ANSYS)134
642溫度場與應力場仿真分析(ANSYS
Additive)148
643溫度場與應力場仿真分析(EDEM
Flow 3D)155
644固有應變算法的增材工藝仿真分析
(ANSYS Additive Print)160
645熱―力耦合算法的仿真分析(ANSYS
Workbench Additive)166
646考慮掃描路徑的增材工藝仿真
分析(AM Prosim)169
習題171
第7章激光直接金屬堆積成型技術
(DMD)仿真分析172
71DMD成型工藝原理172
72有限元熱―力耦合模型173
73DMD成型工藝參數優化173
74DMD成型工藝仿真案例173
習題176
第8章電弧增材製造技術(WAAM)
仿真分析177
81WAAM成型工藝原理177
82WAAM成型尺寸精度影響因素179
83WAAM成型工藝仿真案例179
習題183
第9章電子束自由成型技術(EBF)
仿真分析184
91EBF成型工藝原理184
92EBF成型溫度場和應力場分析185
習題188
第10章金屬增材微觀組織仿真
分析189
101模擬仿真採用材料189
102仿真參數設置190
103單道仿真模擬190
1031激光功率對單道熔池影響的仿真
計算190
1032掃描速度對單道熔池影響的仿真
計算191
104內部缺陷仿真模擬192
1041激光功率對於內部缺陷影響的
仿真計算192
1042激光掃描速度對於內部缺陷
影響的仿真計算192
1043鋪粉厚度對於內部缺陷影響的
仿真計算193
1044掃描間距對於內部缺陷影響的
仿真計算193
105微觀結構仿真模擬194
1051激光功率對微觀結構影響的仿真
計算194
1052激光掃描速度對微觀結構影響的
仿真計算197
1053基板預熱溫度對微觀結構影響的
仿真計算197
1054鋪粉厚度對微觀結構影響的仿真
計算202
1055掃描間距對微觀結構影響的仿真
計算202
1056起始激光角對微觀結構影響的仿真
計算206
1057旋轉激光角對微觀結構影響的
仿真計算209
習題212
參考文獻213