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J-GLOBAL ID：202202242780070993   整理番号：22A0563551

付加製造金属の化学変化を予測するための微分蒸発モデル【JST・京大機械翻訳】

A differential evaporation model to predict chemistry change of additively manufactured metals

著者 (8件)： Ranaiefar Meelad (Texas A&M University, Department of Materials Science and Engineering, College Station, TX 77840, USA) ,  Honarmandi Pejman (Texas A&M University, Department of Materials Science and Engineering, College Station, TX 77840, USA) ,  Xue Lei (Texas A&M University, Department of Materials Science and Engineering, College Station, TX 77840, USA) ,  Zhang Chen (Texas A&M University, Wm Michael Barnes’64 Department of Industrial and Systems Engineering, College Station, TX 77840, USA) ,  Elwany Alaa (Texas A&M University, Wm Michael Barnes’64 Department of Industrial and Systems Engineering, College Station, TX 77840, USA) ,  Karaman Ibrahim (Texas A&M University, Department of Materials Science and Engineering, College Station, TX 77840, USA) ,  Schwalbach Edwin J. (Air Force Research Laboratory, Materials and Manufacturing Directorate, Wright-Patterson Air Force Base, OH 45433, USA) ,  Arroyave Raymundo (Texas A&M University, Department of Materials Science and Engineering, College Station, TX 77840, USA)
資料名： Materials & Design  (Materials & Design)
巻： 213  ページ： Null  発行年： 2022年 
JST資料番号： A0495B  ISSN： 0264-1275  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 性能および機能性の増加に対する要求は,付加的に製造された(AM)部品の設計および製造に付加的複雑性を導入した。しかし,これらのニーズに対処するには,製造プロセス中の高速作動低忠実度モデルからインラインフィードバックを用いて,局所特性の改善制御が必要である。この点に関して,微分蒸発は金属AMプロセスにおける固有特性であり,局所化学,材料特性,機能性および性能に直接影響する。本研究では,局所および部分規模のスケールでの化学および特性に及ぼす蒸発の影響を予測し,制御するために,レーザ粉末層融合(LPBF)AMに対する微分蒸発モデル(DEM)を提示した。DEMモデルを51.2Ni[at%]ニッケルチタン形状記憶合金(NiTi SMA)単一トラック実験およびAM部品の多層設計および固有の溶融池の重なりおよび化学伝播を説明する多層モデルに対して較正した解析的熱モデルと結合させた。熱的,蒸発,および多層成分から成る複合階層的モデルを用い,Ni_50.8Ti_49.2[at%]SMAのLBPF AM作製のための位置特定化学を予測した。モデル予測は,市販のLPBFシステムに関する多層実験から得られた値によって検証され,予測されたNi含有量に対して0.25Ni[at%]の二乗平均平方根誤差(RMSE)をもたらした。さらに,マルテンサイト変態温度M_sを計算し,経験的データと比較し,18.6KのRMSEを得た。位置特定化学に対する累積的および伝播的熱誘起蒸発効果の実際的説明を,このモデルのこの結合を通して行った。基本的に,このモデルチェーンは,また,望ましい位置特定特性に基づく処理パラメータを決定する逆設計問題を解くためのステップを可能にする,前進モデリング問題に対する解決策を提供した。Copyright 2022 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *金属 ,  *蒸発 ,  チェーン ,  *化学反応 ,  ニッケル ,  *微分 ,  溶融池 ,  パラメータ ,  粉体層 ,  多層 ,  生産工程 ,  形状記憶合金 ,  *付加製造
準シソーラス用語： 熱モデル ,  モデル予測 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (7件)： 付加製造 ,  Markov連鎖モンテカルロ法 ,  微分蒸発 ,  NiTi ,  形状記憶合金 ,  Bayesキャリブレーション ,  4D印刷

分類 (4件)： 金属系複合材料一般  (WE04010V) ,  機械的性質  (WB02030U) ,  炭素とその化合物  (YB02060D) ,  セラミック・磁器の性質  (YC03030G)

タイトルに関連する用語 (6件)： 付加製造 ,  化学変化 ,  予測 ,  微分 ,  蒸発 ,  モデル