生物涂层材料添加制造中的界面力学和优化设计

项目名称： 生物涂层材料添加制造中的界面力学和优化设计

项目编号： No.11372100

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 秦庆华

作者单位： 河南工业大学

项目金额： 90万元

中文摘要： 添加制造（AM）是制造业近二十年发展起来的最具前景的近净成形加工技术。本项目研发用于五轴联动激光烧结成型和聚焦离子束添加成形过程的有限元仿真分析，加工零部件温度和应力分部计算，材料界面性能分析及拓扑优化设计数值方法。在此基础上研制复杂曲面和多级蜂窝结构的生物涂层的添加制造工艺。内容主要包括:（1）制备符合AM等离子喷涂工艺要求的喷涂原料，严格控制粒度、形状等。（2）以生物医学工程中的复杂曲面和蜂窝结构生物涂层材料为研究对象，建立添加制造中相应的合理添加条件和工艺，对界面结合强度进行研究。（3）开发适用于在添加制造环境下的产品拓扑优化设计算法。（4）建立起添加制造中复杂构件界面力学模型，及其分析热应力，残余应力和等效材料参数的有限元计算方法。

中文关键词： 添材制造；拓扑优化；表面性能；有限元；

英文摘要： Additive manufacturing (AM) is defined as the process of joining materials to make near net-shaped objects, usually layer by layer, from 3D CAD data. It is the most promising technology developed in the last two decades. This project focuses on developing

英文关键词： additive manufacturing；topology optimization；surface property；finite element method；