The elasto-plastic material behavior, material strength and failure modes of metals fabricated by additive manufacturing technologies are significantly determined by the underlying process-specific microstructure evolution. In this work a novel physics-based and data-supported phenomenological microstructure model for Ti-6Al-4V is proposed that is suitable for the part-scale simulation of selective laser melting processes. The model predicts spatially homogenized phase fractions of the most relevant microstructural species, namely the stable $\beta$-phase, the stable $\alpha_{\text{s}}$-phase as well as the metastable Martensite $\alpha_{\text{m}}$-phase, in a physically consistent manner. In particular, the modeled microstructure evolution, in form of diffusion-based and non-diffusional transformations, is a pure consequence of energy and mobility competitions among the different species, without the need for heuristic transformation criteria as often applied in existing models. The mathematically consistent formulation of the evolution equations in rate form renders the model suitable for the practically relevant scenario of temperature- or time-dependent diffusion coefficients, arbitrary temperature profiles, and multiple coexisting phases. Due to its physically motivated foundation, the proposed model requires only a minimal number of free parameters, which are determined in an inverse identification process considering a broad experimental data basis in form of time-temperature transformation diagrams. Subsequently, the predictive ability of the model is demonstrated by means of continuous cooling transformation diagrams, showing that experimentally observed characteristics such as critical cooling rates emerge naturally from the proposed microstructure model, instead of being enforced as heuristic transformation criteria.


翻译:由添加制造技术制造的金属的电磁塑料材料行为、材料强度和故障模式,在很大程度上是由特定流程的微结构演变决定的。在这项工作中,提议了一个新的基于物理的和数据支持的Ti-6Al-4V 的细胞微结构模型,该模型适合于选择性激光熔化过程的局部模拟。模型预测了最相关的微结构物种在空间上同质阶段的分数,即稳定的美元元元元(Beta$-)阶段、稳定的 alpha ⁇ text{s__$_%_%_%_%_BAR_BAR_BAR__BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_BAR_要變化的演化的變化的變化的變化的變化的變化的變化的變化的變化的變化的變化,它)

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
专知会员服务
31+阅读 · 2021年6月12日
【图与几何深度学习】Graph and geometric deep learning,49页ppt
专知会员服务
60+阅读 · 2020年3月19日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
58+阅读 · 2019年10月17日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
Nature 一周论文导读 | 2019 年 2 月 14 日
科研圈
7+阅读 · 2019年2月24日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【NIPS2018】接收论文列表
专知
5+阅读 · 2018年9月10日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
Arxiv
6+阅读 · 2021年6月24日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
Nature 一周论文导读 | 2019 年 2 月 14 日
科研圈
7+阅读 · 2019年2月24日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【NIPS2018】接收论文列表
专知
5+阅读 · 2018年9月10日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员