Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1396
3
1
gregorian
2017
6
1
17
4
online
1
fulltext
fa
شبیهسازی اجزاء محدود فرآیند ذوب انتخابی با لیزر برای ساخت یک قطعه نمونه تحت شرایط تکیهگاهی مختلف
Finite element simulation of selective laser melting process for fabrication of a sample part under various support conditions
روشهای ساخت افزودنی و یا چاپ سهبعدی بهصورت روزافزون در ساخت قطعات سهبعدی موردتوجه قرار گرفتهاند و در سالهای اخیر توجه ویژهای به آن دسته از روشهایی شده است که با مواد فلزی کار میکنند. فرآیند ذوب انتخابی با لیزر یکی از روشهای ساخت افزودنی در تولید قطعات فلزی محسوب میشود. این روش، بهصورت خاص برای تولید قطعات فلزی که نیاز است بیش از 99 درصد چگال باشند، توسعه داده شد. در این روش، سطح لایهی پودر فلزی، توسط لیزر، مطابق یک الگوی مشخص اسکن شده و در محل تابش لیزر، یک حوضچه مذاب موضعی (انتخابی) شکل میگیرد که پس از انجماد، یک لایه چگال را نتیجه میدهد. در این پژوهش، شبیهسازی نیمهکوپل ترمومکانیکی فرآیند ذوب انتخابی با لیزر به روش اجزاء محدود در نرمافزار آباکوس انجام میشود. برای شبیهسازی شار متحرک لیزر و بروز رسانی خواص مادی، از پودر به جامد چگال، از قابلیت زیربرنامهنویسی در نرمافزار استفاده میشود. هدف اصلی از این شبیهسازی، بررسی توزیع تنشهای پسماند و اعوجاج قطعه ساختهشده به روش ذوب انتخابی با لیزر است. نتایج که برای دو شرط مرزی مکانیکی مختلف ارائهشده است، نشان میدهد هنگامیکه کف لایه گیردار است، سطح فوقانی لایه ساختهشده، بهصورت مقعر تغییر شکل میدهد و برای حالتی که وجوه جانبی لایه، دارای تکیهگاههای ساده باشند و سطح زیرین آن آزاد باشد، قطعه تاب برمیدارد.
Additive manufacturing methods and/or 3D printing have become increasingly popular with a particular emphasis on methods used for metallic materials. Selective Laser Melting (SLM) process is one of the additive manufacturing methods for production of metallic parts. The method was developed in particular to process metal parts that need to be more than 99 percent dense. In this method, according to a predefined pattern, the top surface of the powder layer is scanned by the laser and a local (selective) melt pool is produced in the place of the laser spot which results in a fully dense layer after solidification. In this study, a semi-coupled thermo-mechanical simulation of SLM process is carried out in ABAQUS finite element software. In order to simulate the moving heat flux and update material properties from the powder to the dense solid, the ability of the software for employing user-defined subroutines is employed. Investigation of the residual stress distribution and distortion of a part built using SLM process are the main objectives of this simulation. Results which are presented for two different mechanical boundary conditions show that when the bottom face of the layer is clamped, the top face of the built layer deforms in a concave shape, while the lateral faces of the layer have simply-supported boundary conditions and the bottom face of the layer is free, the part is warped.
ساخت افزودنی,فرآیند ذوب انتخابی با لیزر,شبیهسازی اجزاء محدود,شرایط تکیهگاهی,تنشهای پسماند حرارتی
Additive Manufacturing,Selective laser melting process,Finite element simulation,Support conditions,Thermal residual stresses
143
153
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-14725-1&slc_lang=fa&sid=15
Mehdi
Eynbeygui
مهدی
عین بیگی
100319475328460048980
100319475328460048980
No
Sharif University of Technology
دانشجوی دکتری/ دانشگاه صنعتی شریف
Javad
Shahbazi karami
جواد
شهبازی کرمی
100319475328460048979
100319475328460048979
No
Shahid Rajaee Teacher Training University
دانشجوی دکتری/ دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی
Jamal
Arghavani
جمال
ارغوانی هادی
100319475328460048992
100319475328460048992
Yes
هیات علمی/ دانشگاه صنعتی شریف