第1章
绪论
电子束增材制造技术概述 · 大尺寸零件变形问题的工程背景与挑战 · 课程目标与内容安排
背景概述
第2章
热源特性与熔池动力学
电子束能量输入特性 · 熔池形成与凝固行为 · 匙孔效应与飞溅控制
热源熔池
第3章
温度场分布与热循环
热传导方程与边界条件 · 瞬态温度场模拟 · 热循环曲线特征分析
温度场热循环
第4章
应力场演化机理
热应力产生机制 · 相变应力与塑性应变 · 残余应力分布规律
应力机理
第5章
变形模式与分类
翘曲变形 · 收缩变形 · 扭曲变形 · 局部屈曲
变形分类
第6章
变形影响因素分析
工艺参数（功率、扫描速度、束斑直径）· 材料属性 · 几何特征
参数影响
第7章
有限元仿真基础
热-力耦合分析理论 · 单元类型选择 · 网格划分策略
仿真有限元
第8章
热源模型建立
高斯体热源 · 双椭球热源 · 锥体热源模型对比与适用场景
热源模型
第9章
材料属性随温度变化
热物性参数（导热率、比热容）· 力学参数的温度依赖性
材料温度
第10章
边界条件与初始条件
热边界（对流、辐射）· 力学边界（夹持、自由）· 初始温度设定
边界条件
第11章
逐层堆积仿真策略
生死单元法 · 渐进激活法 · 层间冷却时间的影响
堆积仿真
第12章
变形预测模型验证
实验设计（热电偶、位移传感器）· 仿真与实验对比 · 误差分析
验证实验
第13章
工艺参数优化
响应面法 · 正交实验设计 · 多目标优化（变形量+致密度）
优化参数
第14章
扫描策略优化
岛状扫描 · 螺旋扫描 · 交错扫描 · 分区扫描对变形的抑制效果
扫描策略
第15章
支撑结构设计
支撑类型（块状、网状、树状）· 支撑布局优化 · 支撑去除策略
支撑设计
第16章
预热与后热处理
基板预热温度选择 · 去应力退火工艺 · 热等静压（HIP）应用
预热后热
第17章
在线监测与反馈控制
红外热像仪监测 · 变形实时测量 · 闭环控制策略
监测控制
第18章
路径规划与填充策略
轮廓偏移 · 填充间距 · 变向扫描对残余应力的影响
路径填充
第19章
多束协同制造
双电子束协同扫描 · 热源分区管理 · 同步与异步控制
多束协同
第20章
材料定制化设计
低膨胀合金 · 梯度材料 · 复合材料对变形的抑制
材料定制
第21章
几何补偿法
预变形补偿 · 反变形设计 · 迭代补偿算法
补偿几何
第22章
机器学习在变形预测中的应用
神经网络模型 · 数据驱动方法 · 迁移学习
机器学习预测
第23章
大尺寸零件变形控制案例
航空发动机机匣 · 火箭推力室 · 船舶螺旋桨
案例大尺寸
第24章
变形测量技术
三维扫描 · 数字图像相关（DIC）· 激光位移传感器
测量技术
第25章
标准与规范
ASTM/ISO相关标准 · 工艺认证流程 · 质量检测要求
标准规范
第26章
成本与效率分析
变形控制成本 · 返修成本 · 生产效率平衡
成本效率
第27章
软件工具应用
Ansys Workbench · Abaqus · Simufact Welding · 自主研发软件
软件工具
第28章
常见问题与对策
开裂 · 分层 · 气孔 · 变形超差
问题对策
第29章
前沿技术展望
4D打印 · 原位合金化 · 人工智能辅助设计
前沿展望
第30章
综合实践项目
从设计到成品的全流程变形控制方案设计
实践综合