加了纤维丝之后,打印体的孔隙率和最大孔隙半径明显降低了,而纤维丝网只是加在界面之间,这就说明纤维丝网让界面间的孔隙变小了,这也是为啥 k5 组样品的三向抗压强度比 k2 组样品高。在打印样品的下面出现了砂浆没填满的空腔,这是因为切槽截面是正方形的设计,让材料不能很好地流动。为了达到想要的效果,让砂浆在实际过程中能更好地填满设计的空间,进一步提升打印样品的性能,对一开始的设计进行了改进。
挡板的存在约束了砂浆的流动,也能在一定程度上提升强度,但也发现了砂浆在约束板的空间里填不满的情况。这是因为一开始挡板的设计,宽度和喷嘴的直径一样,而砂浆打印出来后因为自重有一定坍塌,自由宽度比喷嘴直径大。虽然在设计空间的时候保证了挡板截面和喷嘴截面面积一样,但实际过程中砂浆在挡板外面堆积,没有填满整个空间。所以结合砂浆流动的模拟,通过改变挡板空间来解决这个问题。
用 Fluent 2019R3 软件进行砂浆流动的模拟。先根据约束空间的尺寸建立几何模型,然后给几何模型划分网格,通过多核并行化分网格,设置好边界条件后,输入确定好的流体材料的参数(像粘度、屈服应力、移动速度等),用多相流模型进行模拟。能看出来它的破裂方式不是沿着界面开裂的,而是近似于抗压破坏的方式,这就说明改进后的约束板大大提升了打印体的界面结合强度。
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