亿德体育哈理工商飞北研中央：模仿内部缺陷对SLM增材创设铝合金拉伸强度的影响

　　金属增材筑设技巧正在民用飞机机合轻量化计划方面拥有远大潜力。 然而，无损检测（NDT）技巧评释，增材筑设零件内部弗成避免的会显现差异类型的缺陷，搜罗孔隙、不齐全熔合和裂纹等，而且缺陷的显现与增材筑设工艺参数的遴选亲密联系。 增材筑设缺陷的存正在弗成避免的会导致零件内显现限度应力凑集，从而减弱零件的死板职能。 因而，零件内正在质料的限造和技巧准则的扶植是金属增材筑设工艺工程行使中必需管理的挑衅。

　　量化缺陷对原料职能的影响也是一个要紧的商酌课题亿德体育。民用机合更合切零件的委靡职能而不是静态职能，内部缺陷对委靡职能的影响也较为明显。然而，目前尚无可用于工程实验的缺陷对委靡职能影响评估的定量手段。拉伸强度动作工程中金属原料的枢纽力学职能之一，很容易衡量，它被广大用作产物格料的限造目标。其它，常用的热等静压（HIP）后管造工艺可能抬高增材筑设零件的委靡职能，但会消重折服强度和拉伸强度亿德体育。量化缺陷对原料拉伸强度的影响可认为遴选增材筑设工艺参数和确定内部质料评估目标供应参考铝合，对金属增材筑设工艺正在民用飞机轻型机合计划中的行使有直接功绩。

　　同时，金属增材筑设价值腾贵，通过死板测试举办这项商酌的本钱很高，而且测试周期长。因而，联合弹塑性有限元模仿定量判辨缺陷对拉伸强度的影响是一种便宜而有用的商酌东西。必要扶植合理的简化的包括缺陷的几何模子，无误指定尽或许满意实质处境的原料属性、鸿沟条目，遴选合意的单位属性，创立合意的网格密度，并遴选合理的弹塑性表面和毁伤表面。依据金属原料单轴拉伸试验准则举办验证试验也是一项需要的职司亿德体育，以确保弹塑性有限元模仿模子判辨结果的牢靠性铝合。

　　影响金属增材筑设零件抗拉强度的要素有良多，如热管造手段、试验温度、粉末孔隙率、内应力凑集、表观毛糙度铝合、原料横截面积等。然而，抗拉强度的界说评释，重要影响是因为内部原料的缺失而导致原料净横截面积的减幼。

　　来自哈尔滨理工大学死板动力工程学院以及中国商飞北京飞机技巧商酌院的商酌职员，以铝合金增材筑设试件为商酌对象，依据有预造缺陷和无预造缺陷的SLM增材筑设铝合金（AlSi10Mg）试件的试验数据亿德体育哈理工商飞北研中央：模仿内部缺陷对SLM增材创设铝合金拉伸强度的影响，修建了琢磨内部缺陷的弹塑性有限元模子。提出了一种通过修改拥有应力凑集系数的有限元网格数目来抬高模子牢靠性的手段，以商酌内部缺陷的类型、周围、职位和形式的转变对室温拉伸强度的影响。联系商酌以“Effect of internal defects on tensile strength in SLM additively-manufactured aluminum alloys by simulation”楬橥于航空学报。

　　所用铝合金样品采用SLM工艺造备，搜罗10个无预造缺陷样品和5个有预造缺陷的样品，直径诀别为0.3 mm、0.4 mm、0.8 mm、1.2 mm、2.0毫米亿德体育。打印参数为打印层厚度0.03 mm，扫描间距0.19 mm，激光功率370 W，扫描速率1300 mm/s，打印撤退炎热管造，温度300 ℃，保温期间2 h。缺陷位于样品的中轴处。样品编号中的X、Z、45诀别示意装载宗旨与打印宗旨的夹角0°、90°、45°。全盘样品均采用统一批铝合金粉末原料、呆板、工艺参数、热管造手段造成

　　总的来说，商酌了内部缺陷对用于民用飞机轻量化计划的遴选性激光熔化铝合金 (AlSi10Mg) 测试零件拉伸强度的影响。联合试验数据和应力凑集因子斗劲法，扶植了包括内部缺陷的有限元判辨（FEA）模子。判辨了缺陷数目、职位和形式的转变对有限元结果的影响。其结果评释，采用球形缺陷筑模是合理的。有限元筑模和判辨手段也行使于商酌其他金属原料增材筑设中内部缺陷对拉伸强度的影响。依据差异标准下简单缺陷的有限元判辨结果，扶植了实用于缺陷面积幼于15%的抗拉强度削弱水准企图公式。该流程的结果是牢靠且守旧的铝合。该商酌成就可引导铝合金增材筑设工艺参数的遴选。其它铝合，商酌成就还可督促金属增材筑设正在民用飞机轻型机合计划中的行使。

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