Vorhersage der Ermüdungslebensdauer für die additive Fertigung mit Simcenter 3D

Die Vorhersage der Ermüdungslebensdauer von additiv gefertigten Materialien stellt eine Herausforderung dar, insbesondere bei strukturell belasteten sicherheitskritischen Bauteilen. Hersteller wissen, welche Simulationsmethoden und -werkzeuge sie verwenden müssen, um die Ermüdungsanalyse von etablierteren Materialien ordnungsgemäß in ihre Konstruktionsprozesse mit einzubeziehen. Bei additiver Fertigung (AF) ist das jedoch anders. Glücklicherweise haben die Ingenieure von Simcenter eine neuartige Strategie entwickelt, um das Ermüdungsverhalten von additiv gefertigten Teilen genauer, schneller und kostengünstiger vorherzusagen.

Lesen Sie das White Paper und erfahren Sie, wie die Software Simcenter 3D sowohl die Konstruktion als auch den Fertigungsprozess optimieren kann, um ein zuverlässiges, auf AF basierendes Produkt zu erhalten, indem Sie:

• Die durch AF induzierten lokalen Materialbedingungen vorhersagen
• Die Auswirkung der durch AF induzierten lokalen Materialbedingungen auf die Ermüdungseigenschaften mit maschinellem Lernen vorhersagen
• Eine effiziente Lebensdauerberechnung unter Berücksichtigung der durch AF induzierten lokalen Bedingungen durchführen

Die Ermüdungslebensdauer für additiv gefertigte Bauteile genau vorhersagen

Die drei Arten von Mechanismen, aus denen sich der Simulationsprozess für die Vorhersage des Ermüdungsversagens von additiv gefertigten Teilen zusammensetzt, sind Geometrie, Belastung und Material. Die unendlichen Kombinationsmöglichkeiten von Materialbedingungen stellen eine große Herausforderung für Ingenieure dar. Noch schwieriger wird es auf Bauteilebene, da Ingenieure auch viele durch AF induzierte lokale Faktoren berücksichtigen müssen, die sich auf die Ermüdung auswirken. Die Software Simcenter 3D bietet Lösungen für all diese Herausforderungen, um am Ende einen effizienten, simulationsbasierten Ansatz zur genauen Vorhersage der Ermüdungslebensdauer zu erhalten.

Einführung von maschinellem Lernen zur Vorhersage von Ermüdungseigenschaften

Das Ermüdungsverhalten von additiv gefertigten Teilen hängt größtenteils von den lokalen Artefakten der Struktur ab. Diese können zu einer ungleichmäßigen Verteilung bestimmter lokaler Eigenschaften wie Porosität und Oberflächenrauheit führen. Mit Simcenter 3D können Hersteller die durch den Prozess der additiven Fertigung eingeführten lokalen Materialbedingungen charakterisieren und diese in einem Machine-Learning-Algorithmus verwenden, um ein Materialmodell für die Ermüdung zu erstellen, das die lokalen Anforderungen berücksichtigt. Dies ermöglicht es ihnen, das globale Betriebsfestigkeitsverhalten des gedruckten Teils auf der Grundlage genauer Vorhersagen zu untersuchen.

Implementieren von Simcenter 3D für eine Methode zur Simulation der Betriebsfestigkeit

Der letzte Schritt besteht darin, Materialeigenschaften zu einer Analyse der Betriebsfestigkeitssimulation hinzuzufügen, die auf Teileebene durchgeführt wird. Simcenter 3D kann das oben erwähnte Machine-Learning-Materialmodell zur Vorhersage von Ermüdungseigenschaften umfassen. Es kann entweder von experimentellen oder simulierten Daten ausgehen. Durch Fertigungsdetails in der Simulation kann der Prozess zu spektakulären Verbesserungen führen. Genaue Vorhersagen der Betriebsfestigkeit ermöglichen es Ingenieuren, enorme Produktivitätssteigerungen zu erzielen, indem sie zeitaufwendiges, qualitativ hochwertiges Drucken auf kritische Bereiche beschränken.

Laden Sie das White Paper herunter, um mehr über unsere einzigartige, validierte Methode für die Betriebsfestigkeitssimulation zu erfahren, die Simcenter™ 3D hinzugefügt wurde und es Herstellern ermöglicht, langlebige Teile viel schneller und kostengünstiger zu drucken.