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J-GLOBAL ID：202202247298609918   整理番号：22A0312906

レール修理のための革新的技術としてのレーザ粉体堆積中の熱-動力学-機械的進化の有限要素研究【JST・京大機械翻訳】

Finite Element Investigation of Thermal-kinetic-mechanical Evolutions during Laser Powder Deposition as an Innovative Technique for Rail Repair

著者 (3件)： Mortazavian Ershad (Department of Mechanical Engineering, University of Nevada Las Vegas, Las Vegas, NV, USA) ,  Wang Zhiyong (Department of Mechanical Engineering, University of Nevada Las Vegas, Las Vegas, NV, USA) ,  Teng Hualiang (Civil and Environmental Engineering and Construction, University of Nevada Las Vegas, Las Vegas, NV, USA)
資料名： International Journal of Advanced Manufacturing Technology  (International Journal of Advanced Manufacturing Technology)
巻： 118  号： 1-2  ページ： 319-342  発行年： 2022年 
JST資料番号： T0397A  ISSN： 0268-3768  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： ドイツ (DEU)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 損傷した鋼部品の革新的修復ツールとしてのレーザ粉末堆積(LPD)の利用は近年ますます増加している。本論文では,LPDを用いた標準US光レールの修理を研究した。今まで,標準USレールの修理に焦点を当てた研究はない。さらに,LPDレール修理プロセス中の熱動力学-機械的進展を研究するために,要素-誕生-および-キル技術を採用した三次元有限要素モデルを開発した。硬度対ミクロ組織の探究は,硬度レベルとオーステナイト体積率の間に逆の相関をもたらした。最大硬さは最小オーステナイト濃度を有するレール-堆積界面近傍で見られ,一方,最も高いオーステナイト濃度を有する最上層堆積層は最小硬度を示した。レール-堆積界面での縦方向残留応力は,横方向および垂直のそれよりも著しく大きかった。堆積材料降伏強度に対する残留応力の比較は,最大極限から横方向応力の僅かな超過(ε≦5%)を示し,垂直応力に対しては超過しなかったが,縦方向応力に対しては50%の極端な超過を示した。この事実は,レール-堆積界面での縦方向に沿った亀裂の高いリスクを示唆し,一方,横方向亀裂の僅かなリスクと層剥離の機会はほとんど存在しなかった。シミュレーション結果を,光学および走査電子顕微鏡,硬度試験,およびX線回折応力測定で得られた実験結果と比較し,10%の最大偏差がモデル精度を証明した。本研究で検証したモデルは,LPD修復レールにおける硬度を増加させ,応力を低減するための種々のプロセスパラメータに関する将来の研究のための大きなバックボーンである。Copyright This is a U.S. government work and not under copyright protection in the U.S.; foreign copyright protection may apply 2021 Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： X線回折 ,  界面 ,  亀裂 ,  残留応力 ,  シミュレーション ,  走査電子顕微鏡 ,  鋼 ,  *レール ,  *修理 ,  オーステナイト ,  降伏強さ ,  プロセスパラメータ ,  *堆積 ,  層間剥離

著者キーワード (5件)： 付加製造 ,  3D印刷 ,  レーザ粉体堆積 ,  有限要素解析 ,  レール修理

分類 (4件)： 変態組織,加工組織  (WB01030N) ,  その他の表面処理  (WC08070F) ,  機械的性質  (WB02030U) ,  凝固  (WC01050M)

タイトルに関連する用語 (9件)： レール ,  修理 ,  レーザ ,  粉体 ,  堆積 ,  動力学 ,  進化 ,  有限要素 ,  研究