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3D打印技术在建筑领域的发展与展望

更新时间: 2025-01-04 13:31:38  查看次数: 41    
SLM工艺成型缩尺模型进行了轴心抗压试验,结果表明节点具有良好的力学性能。轴心受压结果显示,节点与传统铸钢分叉节点相比,有着相似的破坏过程和破坏机理。最后通过有限元软件对三分叉节点进行数值模拟,进一步验证了节点在轴向荷载作用下的变形和应力分布特点。3D打印技术让设计师的想象力得到解放,是实现复杂建筑构件设计和制造一体化的高效方式。它被证明是生产复杂空间结构节点的便捷方法,能用于制造其他新的建筑构件,给设计师提供更多设计选择。
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3D打印技术取代传统铸造方式来生产树状三分叉节点。为了掌握其力学性能,本文进行了3D打印的参数优化、成型件缩尺实验以及有限元模拟分析。不过目前来说,本文对3D打印节点的研究还远远不够,还有一些相关内容需要继续深入分析。比如在3D打印参数优化方面,当前对SLM技术的研究还处于起步阶段,SLM成型的影响因素很多,本文只考虑了激光功率、扫描速度、扫描间距这三个比较重要的因素,其他影响因素还有扫描策略、层厚、激光功率等。而且造成3D打印成型件存在缺陷的原因还有球化、裂纹、变形、翘曲、脱层等。所以对3D打印成型件精确控形的优化研究还需要不断进行。在3D打印分叉节点的轴心受压试验部分,本文研究了分叉节点的轴心受压情况。为了更深入地理解3D打印分叉节点的力学性能,对三分叉节点进行分管受压、偏心受压以及疲劳等力学试验验证是值得深入研究的。

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3D打印的树状三分叉节点成型件是缩尺模型,打印机尺寸较小,这一直是制约金属3D打印技术发展的瓶颈。目前已经有国外学者研究出3D打印成型件的连接装置,能把小件的3D打印成型件组装成大型实体,但其中还有很多问题。要是能研制出尺寸较大的金属3D打印设备,将会大大促进3D打印技术的应用。 

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