3D printing and additive manufacturing. 2024 Aug 20;11(4):e1616-e1628. doi: 10.1089/3dp.2023.0033 Q32.12025

Distortion Analysis Method for Wire Arc Additive Manufacturing Component Using Thermomechanical Computation with Enhanced Separation and Deposition Algorithm

基于改进分离和沉积算法的热机计算的线弧增材制造零件变形分析方法翻译改进

Keval P Prajadhiana^{1 2}, Thoufeili Taufek^{1 2}, Wan Emri Wan Abdul Rahaman², Yupiter H P Manurung^{1 2}, Mohd Shahriman Adenan^{1 2}, Muhd Faiz Mat^{1 2}, Muhamad Fakhrul Akmal Bin Mohamad Fuzi^{1 2}, Mohamad Ariffudin Bin Mohammed Nasir^{1 2}, Mohamed Ackiel Mohamed³, Mohd Fadzil Jamaludin⁴, Triyono⁵

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作者单位

¹ Smart Manufacturing Research Institute, UiTM Shah Alam, Selangor, Malaysia.

² School of Mechanical Engineering, UiTM Shah Alam, Selangor, Malaysia.

³ Serba Dinamik Group Berhad, Berhad, Malaysia.

⁴ Centre of Advanced Manufacturing and Material Processing (AMMP Centre), University of Malaya, Kuala Lumpur, Malaysia.

⁵ Department of Mechanical Engineering, Universitas Sebelas Maret, Solo, Indonesia.

DOI: 10.1089/3dp.2023.0033 PMID: 39360611

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This research is devoted to numerical and experimental analysis on deformation of completely removed component induced by wire arc additive manufacturing (WAAM). The component has the form of a hollow and rectangular thin wall made of deposition layer of stainless steel SS316L on top of substrate plate of mild steel S235. In this research, thermomechanical finite element analysis was applied with Goldak's double ellipsoid as heat-source model and isotropic... ...点击完成人机验证后继续浏览

本研究致力于通过线弧增材制造（WAAM）引起的完全移除部件变形的数值和实验分析。该部件的形式为由不锈钢SS316L沉积层覆盖在低碳钢S235基板顶部形成的空心矩形薄壁结构。在此研究中，应用了基于Goldak双椭球模型作为热源模型及以von-Mises屈服准则为基础的各向同性硬化规则的热力学有限元分析。本研究利用专门化的数值仿真软件Simufact.Welding 2021（SW）开发数值模型，并使用分离和沉积算法增强过程模拟，预测移除基板后部件变形情况。在确定最佳网格尺寸之前，进行了敏感性分析以推动模型的进一步发展。先进材料建模数据基于演化的SS316L样品的化学成分获得，利用高级材料建模软件JMATPRO开发了先进的材料模型。为了验证目的，在使用机器人GMAW（气体保护金属电弧焊）并采用同步电源进行一系列WAAM实验之后，通过加工过程移除基板，并使用工业非接触式3D扫描仪与结构化蓝光测量部件的变形情况，以全面捕捉上部部分的变形情况并与数值计算结果进行比较。可以得出结论，利用演化材料性能和改进后的基板去除算法进行热力学数值计算的新颖变形分析方法，在垂直方向上的表面偏差在0.05毫米至2.16毫米之间，并且点对点和平均误差百分比均不超过3%。

关键词：Simufact；WAAM；部件变形；数值计算。

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期刊名：3d printing and additive manufacturing

缩写：3D PRINT ADDIT MANUF

ISSN：2329-7662

e-ISSN：2329-7670

IF/分区：2.1/Q3

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Distortion Analysis Method for Wire Arc Additive Manufacturing Component Using Thermomechanical Computation with Enhanced Separation and Deposition Algorithm

基于改进分离和沉积算法的热机计算的线弧增材制造零件变形分析方法 翻译改进

基于改进分离和沉积算法的热机计算的线弧增材制造零件变形分析方法翻译改进