基于ABAQUS的铝镁层状复合材料SLM热源优化-豆柴文库

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基于ABAQUS的铝镁层状复合材料SLM热源优化 Title:OptimizationofHeatSourceforSelectiveLaserMeltingofAluminum-MagnesiumLayeredCompositeMaterialUsingABAQUS Abstract: SelectiveLaserMelting(SLM)isapromisingadditivemanufacturingtechniquethatenablestheproductionofcomplex,high-performanceparts.However,toachieveoptimalmanufacturingoutcomes,theheatsourceusedintheSLMprocessmustbeoptimized.ThisstudyfocusesontheoptimizationoftheheatsourcefortheSLMprocessofaluminum-magnesiumlayeredcompositematerialsusingABAQUS. Introduction: Thedemandforlightweight,high-strengthmaterialsisincreasingacrossvariousindustries,includingaerospace,automotive,andbiomedical.Aluminum-magnesiumlayeredcompositeshaveshowngreatpotentialinmeetingthesedemandsduetotheirimprovedmechanicalpropertiesandlowdensity.SLMisawidelyadoptedmethodforfabricatingsuchcomposites,asitallowsfortheproductionofcomplexgeometrieswithgoodinterfacialbonding.However,theprocessparameterssignificantlyimpactthefinalpartquality,includingporosity,residualstress,andmechanicalproperties. Methodology: Inthisstudy,ABAQUS,acommerciallyavailablefiniteelementanalysissoftware,wasusedforsimulatingtheSLMprocess.Theheattransfermodulewasemployedtooptimizetheheatsourceparameters,suchaslaserpower,scanningspeed,andhatchspacing.Theresearchfocusedontheeffectsoftheseparametersonthetemperaturedistribution,meltpoolsize,andcoolingrateduringtheSLMprocess. ResultsandDiscussion: Theoptimizationprocessrevealedthatthelaserpowerplayedasignificantroleinthetemperaturedistributionandmeltpoolsize.Ahigherlaserpowerresultedinalargermeltpoolandhigherpeaktemperatures.However,excessivelaserpowercausedexcessiveevaporationandanincreasedriskofdefects.Thescanningspeedalsoinfluencedthetemperaturefield,withhigherscanningspeedsleadingtoasmallermeltpoolandlowerpeaktemperatures.Moreover,varyingthehatchspacingaffectedthebuild-upofresidualstressanddistortioninthefinalpart. Basedonthesimulationresults,anoptimalcombinationofheatsourceparameterswasidentified.Thiscombinationledtoauniformtemperaturedistribution

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