晶体可塑性模拟与作为构建激光粉床聚变材料的代表体积元素
Dmitry S Bulgarevich1, Sukeharu Nomoto2, Makoto Watanabe2
1National Institute for Materials Science, 1-2-1 Sengen, Tsukuba, Ibaraki, 305-0047, Japan. bulgarevich.dmitry@nims.go.jp.
Scientific reports
|November 21, 2023
概括
本研究介绍了在增材制造的金属部件中重建复杂的微观结构的工作流程. 这使得激光粉床聚变材料的机械性能建模更加精确.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
- 计算机建模 计算建模
背景情况:
- 金属的增材制造 (AM),特别是通过激光粉床融合 (LPBF),导致复杂的即制微结构.
- 这些微观结构在尺寸,形状和相组合上表现出异型分布,这是由于热梯度和扫描模式.
- 由于这种固有的复杂性,精确的机械性能建模具有挑战性,特别是与热处理后材料相比.
研究的目的:
- 开发一个全面的工作流管道,用于合成体积重建即制造的AM金属微结构.
- 为了应对准确建模材料的机械性质的挑战.
- 为微调模拟提供一种方法,使其与实验观测相匹配.
主要方法:
- 为合成体积重建开发了一个完整的工作流管道.
- 该管道包括微结构特征的统计分布,包括相位物体大小.
- 它解释了每个微观结构类型的形状参数,形态方向和晶体方向.
主要成果:
- 提出的工作流成功地重建复杂的构建微观结构.
- 它可以对微观结构特征进行详细的统计分析.
- 该方法允许微调晶体可塑性模型,以提高模拟精度.
结论:
- 这项工作展示了一种具有挑战性的合成体积重建,用于即制造的AM材料.
- 开发的管道为准确建模LPBF加工金属的机械性能提供了一条途径.
- 这种方法促进了实验数据和计算模拟之间的更好的相关性.
