为了提高3D打印混凝土构件的成型精度,结合转臂式打印设备研究了分层厚度、搭接宽度、挤出速度和进给速度四个打印工艺参数,应用控制变量法对工艺参数进行了工艺试验和理论分析,确定了工艺参数对成型精度的影响规律,并建立了数学模型来提高3D打印混凝土构件的成型精度。

基于国内外现有研究成果,阐述了3D打印混凝土的增强技术、材料性能以及硬化性能三部分内容,指出了3D打印技术在当前应用中存在的关键问题,并提出了今后的重点研究方向。

应用RPZ2000型极坐标系3D打印机打印了多组混凝土立方体试件和长方体试件,研究了层间涂抹不同界面剂情况下对3D打印混凝土试件抗压强度与抗折强度的影响。试验结果表明,层间黏结强度的大小对3D打印混凝土试块的抗压强度影响较大,对抗折强度影响较小。水泥膨浆对3D打印混凝土具有良好的补偿收缩性,改性丙烯酸乳浆次之,水泥净浆和粉煤灰水泥净浆对打印试件的整体抗压强度提升效果一般。改性丙烯酸乳浆对打印试件整体的抗折强度提升最好,水泥膨浆次之,水泥净浆和粉煤灰水泥净浆对抗折强度几乎无任何影响。

混凝土层叠打印成型时,其力学性能受工艺的影响较大。为探究打印过程中条带的搭接宽度对打印混凝土构件的抗压强度、双向劈裂抗拉强度的影响,使用极坐标系3D打印机按不同的搭接宽度,打印了多组混凝土立方体试件,并与现浇试件的抗压及劈裂性能做了对比试验。结果表明,层叠打印构件的抗压强度折减明显,搭接宽度较低时折减可达到一半,随着搭接宽度的提升,打印试件的抗压强度呈非线性增长;打印试件顺纹横纹下的截面劈裂抗拉强度均低于现浇试件,顺纹折减更加明显。搭接宽度的增加会提升双向抗拉强度,对于顺纹截面,搭接宽度较低时提升明显,后趋于稳定,对于横纹截面,其主要呈现为一种线性变化形式,趋于现浇抗拉强度。

海水液压浮力调节系统有其独特的优势,结合某型UUV浮力调节系统设计,总结了一些设计中的难点及细节,为从事水下浮力调节系统的设计人员提供参考及借鉴。