Unter Verwendung von vier Algorithmen – transienter Wärmequelle, Wärmezykluskurve, vollständiger Wärmezyklus und Eigenverformung – wurden die Verformung und Spannung typischer Rahmenbauteile bei der Lichtbogen-Additive-Fertigung sequenziell simuliert und die Vorhersagegenauigkeit sowie die Recheneffizienz verschiedener Algorithmen analysiert. Die Forschungsergebnisse zeigen, dass der Algorithmus der transienten Wärmequelle die maximale Verformungsstelle an den vier oberen Ecken des Rahmens vorhersagt, die Spannungen hauptsächlich an den Rahmenecken und im oberen Bereich konzentriert sind, was gut mit den experimentellen Ergebnissen übereinstimmt. Die Vorhersagegenauigkeit der Verformung und Spannung an den charakteristischen Punkten beträgt jeweils 96,59 % bzw. 95,01 %, die Rechenzeit beträgt 326 Stunden; der Algorithmus der Wärmezykluskurve weist eine vergleichbare Genauigkeit zum Algorithmus der transienten Wärmequelle auf, jedoch verkürzt sich die Rechenzeit auf 117 Stunden, die vorhergesagten Verformungsbilder und Spannungskurven stimmen gut mit den experimentellen Ergebnissen überein; im Vergleich zu den ersten beiden Algorithmen ist die Vorhersagegenauigkeit der vollständigen Wärmezyklus- und Eigenverformungsalgorithmen für die Verformung an den charakteristischen Punkten geringer, nämlich 85,68 % bzw. 65,86 %, die vorhergesagten Verformungsbilder unterscheiden sich stark von den experimentellen Ergebnissen und sind weniger zuverlässig, aber die Rechenzeit verkürzt sich auf 4 bzw. 2 Stunden, was die Effizienz deutlich verbessert.

Lichtbogen-Additive; numerische Simulation; Verformung; Spannung