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在第二階段，著重開展面向微觀尺度的金屬增材制造多場耦合模擬，主要用于分析冶金缺陷形成機(jī)理、微觀組織演化規(guī)律等，優(yōu)化工藝參數(shù)，并為第一階段的零件級模擬精度提升提供支撐，需要著力解決熱源模型、粉末床模型、掃描路徑快速配置、熱-流/熱-固/熱-流-固耦合求解數(shù)據(jù)傳遞流程等具體問題。

高溫合金(渦輪盤、渦輪葉片等)被譽(yù)為燃?xì)鉁u輪的心臟，一直受到冶金工作者的關(guān)注[1~4]。早期變形高溫合金的強(qiáng)度提高主要是通過合金化來實現(xiàn)，但隨著使用溫度和合金強(qiáng)度要求的不斷提高，其合金化程度也越來越高，以至于鑄錠的合金元素偏析嚴(yán)重，熱工藝塑性惡化，使常規(guī)鑄鍛工藝制造渦輪盤時變形加工變得非常困難，粉末冶金高溫合金的應(yīng)用是解決這一問題的有效途徑[5~9]。

[5]林河成.稀土永磁材料的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].粉末冶金工業(yè),2010,20(2):47.[6]孫艷榮,張志鵬,李賽松,等.釹鐵硼磁性材料發(fā)展現(xiàn)狀及性能研究[J].當(dāng)代化工研究,2021(21):117.[7]郭志偉,許海,肖凱業(yè),等.磁化狀態(tài)對粘結(jié)NdFeB磁體磁穩(wěn)定性影響分析[J].粉末冶金工業(yè),2020,30(3):40.

首先藉由Moldex3D粉末射出成型模塊仿真原始設(shè)計的成型條件。仿真結(jié)果顯示此雙射生胚有不均勻的體積收縮，會造成嚴(yán)重的翹曲變形，且會影響產(chǎn)品結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。接下來以田口方法決定充填時間、保壓壓力、模溫和料溫等成型參數(shù)，直交表包含此四個變量各有三個階層，并根據(jù)優(yōu)化的成型參數(shù)進(jìn)行氧化鋯人工牙根進(jìn)行模擬分析。

摘 要：為了研究同軸送粉TIG熔覆過程電弧的溫度場、流場、電勢分布及粉體顆粒運(yùn)動軌跡，根據(jù)磁流體動力學(xué)理論建立了二維仿真模型，利用COMSOL軟件對TIG熔覆電弧和粉體顆粒運(yùn)動軌跡進(jìn)行數(shù)值模擬。模擬結(jié)果表明：電弧形態(tài)呈鐘罩形、氣體流動穩(wěn)定、粉體顆粒利用率高；為了驗證仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性，開展了同軸送粉TIG熔覆試驗。試驗結(jié)果表明：焊縫平直無明顯缺陷，實際電弧形態(tài)與模擬結(jié)果高度一致。

憑借深厚的知識和經(jīng)驗，Simufact對如何有效地仿真大多數(shù)金屬塑性加工工藝有著深刻的理解。 2020年，Simufact將其金屬粘結(jié)劑噴射成形仿真模塊添加到Simufact Additive軟件中。Simufact Additive的MBJ燒結(jié)仿真模塊利用現(xiàn)象學(xué)、宏觀有限元分析方法來模擬燒結(jié)過程中粘結(jié)金屬材料粉末的熱粘塑性行為。

對此，Simufact Engineering高級研發(fā)經(jīng)理Kiranmayi Abburi Venkata博士解釋道：“燒結(jié)過程中的主要機(jī)制是粉末材料的擴(kuò)散和粘結(jié)行為，必須在本構(gòu)關(guān)系中捕捉這些行為，以有效模擬燒結(jié)過程。”因此Simufact Additive仿真過程考慮到如下因素對燒結(jié)結(jié)果的影響： 擴(kuò)散 減少和消除粉末顆粒之間的孔隙。

憑借深厚的知識和經(jīng)驗，Simufact對如何有效地仿真大多數(shù)金屬塑性加工工藝有著深刻的理解。 2020年，Simufact將其金屬粘結(jié)劑噴射成形仿真模塊添加到Simufact Additive軟件中。Simufact Additive的MBJ燒結(jié)仿真模塊利用現(xiàn)象學(xué)、宏觀有限元分析方法來模擬燒結(jié)過程中粘結(jié)金屬材料粉末的熱粘塑性行為。

其中USDFLD可用于復(fù)雜材料模型的建模分析，例如粉末冶金、損傷分析等。

想象生物質(zhì)、礫石和散裝材料被傳送帶和螺旋鉆移動，種子被機(jī)械地散布在田野上，藥片和藥丸被涂上涂層，零食被運(yùn)輸以進(jìn)行統(tǒng)一包裝，碎片被吸走，或粉末被混合和壓實。所有這些應(yīng)用程序以及更多應(yīng)用程序都使用 Rocky DEM 進(jìn)行了模擬。 離散元法 (DEM) 是一種計算建模框架，用于模擬粒狀和不連續(xù)/不均勻粒子的行為。

Moldex3D PIM可以仿真且優(yōu)化陶瓷組件射出成型除了研究材料的特性外，Moldex3D也能精準(zhǔn)預(yù)測常見的粉末射出成型問題，例如：縫合線和不均勻粉末密度分布等問題。透過準(zhǔn)確的模擬能力，Moldex3D可以完整檢視充填過程中，粉末密度、成型原料特性以及制程參數(shù)造成的影響，協(xié)助模具設(shè)計者達(dá)到產(chǎn)品優(yōu)化。

通過Cradle CFD模擬不同溫度（20℃—40℃ ）下的單液滴與雙液滴滲透過程，研究團(tuán)隊揭示了溫度對粘結(jié)劑行為的雙重影響： ? 縱向滲透增強(qiáng)：溫度升高導(dǎo)致粘結(jié)劑粘度下降，流動阻力減小，液滴更易深入粉末床。? 橫向鋪展受限：高溫下，毛細(xì)力主導(dǎo)液滴向孔隙內(nèi)部滲透，而非持續(xù)橫向擴(kuò)展。

激光金屬沉積（送粉） 以功能梯度材料制造復(fù)雜幾何形狀的產(chǎn)品 預(yù)混合不同的粉末，形成定制合金 零件尺寸精度高 仿真有助于粉末噴出速率和激光參數(shù)的工藝優(yōu)化激光金屬沉積（送粉）FLOW-3D AM仿真案例研究：應(yīng)用數(shù)值模擬和回歸分析于熔覆路徑幾何形狀預(yù)測Shuhao Wang, et al.

然而目前鎂合金的成形方式依然主要采用傳統(tǒng)的鑄造、粉末冶金和塑性成形等，這些傳統(tǒng)的加工工藝難以對一體化構(gòu)件內(nèi)部進(jìn)行加工，無法在部件內(nèi)部構(gòu)建精細(xì)流道結(jié)構(gòu)或拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，限制鎂合金發(fā)揮輕量化的優(yōu)勢與復(fù)雜結(jié)構(gòu)件成型的潛力。在此情況下，增材制造突破了傳統(tǒng)制造的限制，具有高精度、高設(shè)計自由度、高利用率與節(jié)能等特點(diǎn)。

在金屬粉末冶金和3D打印領(lǐng)域，金屬顆粒的級配對材料致密度和力學(xué)性能有重要影響。塑料顆粒在注塑成型和擠出成型過程中，合理的級配可以提高產(chǎn)品的表面質(zhì)量和力學(xué)性能。在玻璃纖維、碳纖維等填充材料中，需根據(jù)產(chǎn)品要求調(diào)整短纖維和長纖維的比例，以達(dá)到最佳的材料強(qiáng)度和韌性。

圖1 增材制造工藝鏈 圖 1 展示了排氣管部件的增材制造工藝鏈，采用激光束粉末床熔融技術(shù)進(jìn)行加工，其中在Simufact Additive中仿真模擬了由增材制造打印任務(wù)、熱處理、基板切割支撐移除、熱等靜壓這幾個關(guān)鍵階段。

主要內(nèi)容是通過仿真模擬來鑒定閥門等相關(guān)部件性能。在此之前，相關(guān)部件的性能鑒定都是由循環(huán)實驗測得。鑒定工作分為兩個階段，閥門需要經(jīng)受1000次開關(guān)操作與10次冷熱交替沖擊（在1秒左右，溫度變化為285℃/60℃）。在這些操作后，將檢查閥門的內(nèi)部密封性、外部密封性與可操作性。在仿真模擬中，我們只考慮冷熱沖擊對閥門密封性的影響，更具體而言，我們將考慮閥座內(nèi)襯的應(yīng)力狀態(tài)。

<p>comsol雙橢球熱源激光熔覆仿真模型。激光熔覆粉末沉積過程中，快速熔化凝固和不同比例粉末的導(dǎo)致了熔池中復(fù)雜的流動現(xiàn)象。以及熱行為對凝固組織和性能有顯著影響。通過三維數(shù)值模型來模擬在316L上激光熔覆過程中的傳熱、流體流動、凝固過程。僅提供模型，按需購買！

將完成后的第一層粉床圖檔導(dǎo)入至FLOW-3D進(jìn)行激光加工仿真。模擬完成后，利用所形成的表面進(jìn)行第二層DEM模擬。第二層DEM模擬：將第一層粉床降低80μm（第一層層厚）。由于第一層仿真已考慮了收縮，因此第二層層厚減少到40μm。這種方法可以探討第一層固有表面粗糙度對第二層粉末分布和層厚的影響。模擬結(jié)束后，可以看到第一層和第二層之間的間隙情況。