Simulation par éléments finis et expérimentation de structures cadres additivement fabriquées à l'arc électrique

LI Qingsong ,  

WANG Lei ,  

ZHAO Ning ,  

ZHANG Xiaotian ,  

ZHANG Lei ,  

WANG Kehong ,  

摘要

En utilisant quatre algorithmes : source thermique transitoire, courbe du cycle thermique, cycle thermique complet et déformation inhérente, la déformation et la contrainte de composants typiques de la structure cadre par fabrication additive à l'arc électrique ont été simulées successivement, analysant la précision de prédiction et l'efficacité du calcul sous différents algorithmes. Les résultats de l'étude montrent que l'algorithme de la source thermique transitoire prédit la position de déformation maximale aux quatre coins supérieurs du cadre, les contraintes se concentrent principalement aux coins et à la partie supérieure du cadre, en bon accord avec les résultats expérimentaux. La précision de prédiction de la déformation et de la contrainte aux points caractéristiques est respectivement de 96,59 % et 95,01 %, le temps de calcul est de 326 heures ; l'algorithme de la courbe du cycle thermique offre une précision comparable à celle de la source thermique transitoire, mais le temps de calcul est réduit à 117 heures, la carte de déformation prédite et la courbe de contrainte correspondent bien aux résultats expérimentaux ; par rapport aux deux premiers algorithmes, les algorithmes du cycle thermique complet et de la déformation inhérente présentent une précision plus faible dans la prédiction des déformations aux points caractéristiques, respectivement 85,68 % et 65,86 %, les cartes de déformation prédites diffèrent considérablement des résultats expérimentaux, ce qui réduit leur fiabilité, mais le temps de calcul est réduit à 4 et 2 heures, améliorant considérablement l'efficacité.

关键词

fabrication additive à l'arc électrique; simulation numérique; déformation; contrainte

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