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白皮书

利用 Simcenter 3D 准确预测增材制造的疲劳寿命

阅读时间:24 分钟

增材制造材料的疲劳寿命很难预测,特别是结构性负载的安全关键型部件。利用更为成熟的材料时,制造商知道应该使用哪些仿真方法和工具才能将疲劳分析妥善纳入工程流程中。但是,对于增材制造情况就不同了。幸运的是,Simcenter 工程师设计出了一种新的策略,能够以更高准确度、更快速度和更低成本预测增材制造部件的疲劳性能。

阅读此白皮书,了解 Simcenter 3D 软件如何通过以下方式同时优化设计和制造流程,实现可靠的增材制造产品:

  • 预测增材制造导致的局部材料差异
  • 使用机器学习技术预测这些局部材料差异对疲劳性能的影响
  • 充分考虑增材制造导致的局部材料差异,高效开展耐久性分析

准确预测增材制造组件的疲劳寿命

构成增材制造疲劳失效预测仿真过程的三种机制是几何形状、载荷和材料。材料状况的无数种可能的组合对工程师而言是一个巨大的挑战。这一点在组件层面上更加困难,因为工程师还要考虑由增材制造导致的这种局部疲劳影响因素。Simcenter 3D 软件为所有这些挑战提供了解决方案,最终实现了一种基于仿真的高效方法,可准确预测疲劳寿命。

利用机器学习预测疲劳特性

增材制造部件的疲劳性能很大程度上取决于结构的局部缺陷。这些缺陷会导致某些局部特性分布不均,如孔隙率和表面粗糙度。运用 Simcenter 3D 软件,制造商可以描述由增材制造工艺导致的局部材料差异,并使用这些状况在机器学习算法中创建考虑到局部需求的疲劳材料模型。这样,他们将能在准确预测的基础上,研究打印部件的整体耐久性行为。

实施 Simcenter 3D 软件,实现耐久性仿真方法

最后一步是将材料属性加入在部件层面上进行的耐久性仿真分析。Simcenter 3D 软件可以纳入上述用于预测疲劳特性的机器学习材料模型。这可以从实验数据开始,也可以从仿真数据开始。而通过在仿真中加入制造细节,这一过程可以带来惊人的改进。通过准确的耐久性预测,工程师们能够将耗时的高质量打印限制在关键位置,以此大幅提高生产效率。

下载此白皮书,详细了解我们在 Simcenter™ 3D 软件中添加的独特、经过验证的耐久性仿真方法,使制造商能够以更快速度和更低成本打印出经久耐用的部件。

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