چارچوب اجزای محدود در نرم افزار آباکوس برای شبیه‌سازی فرآیند ساخت افزایشی سیم و قوس آلیاژ آلومینیوم 4043

کد مقاله : 1188-ICME (R1)

نویسندگان

محمد کامیاب *، مهدی جهانی دانشگاه ملی مهارت

چکیده مقاله

فرآیند ساخت افزایشی با سیم و قوس به دلیل نرخ رسوب بالا، صرفه‌جویی اقتصادی و قابلیت تولید قطعات بزرگ، به‌عنوان یکی از روش‌های کارآمد ساخت افزایشی فلزی مورد توجه قرار گرفته است. در این فرآیند، گرادیان دمایی در مقایسه با مقادیر مطلق دما، نقش تعیین‌کننده‌تری در ایجاد تنش‌های پسماند، اعوجاج هندسی و تکامل ریزساختار ایفا می‌کند. در این پژوهش، یک مدل سه‌بعدی گذرای انتقال حرارت مبتنی بر روش اجزای محدود در نرم‌افزار آباکوس توسعه داده شد تا تغییرات مکانی و زمانی گرادیان دمایی در فرآیند ساخت افزایشی با سیم و قوس آلیاژ آلومینیوم 4043 مورد بررسی قرار گیرد. در این مطالعه، به‌جای تمرکز صرف بر دمای مطلق، تحلیل گرادیان دمایی به‌عنوان شاخص اصلی ارزیابی توزیع حرارت، مکانیسم‌های اتلاف حرارتی و رفتار سرد شدن مورد استفاده قرار گرفت. خواص ترموفیزیکی و مکانیکی وابسته به دما به‌طور کامل در مدل لحاظ شدند تا پاسخ حرارتی واقع‌بینانه‌تری شبیه‌سازی شود. نتایج عددی نشان می‌دهد با افزایش دمای بین‌پاسی از °C150 به °C350 ، مقدار بیشینه گرادیان دما در ناحیه رسوب از محدوده K/mm40–45 به محدوده K/mm20–25 کاهش می‌یابد، که بیانگر نقش مؤثر دمای بین‌پاسی در کنترل ناهمگنی حرارتی و کاهش پتانسیل ایجاد تنش‌های حرارتی در فرآیند ساخت افزایشی با سیم و قوس است. چارچوب مدل‌سازی ارائه‌شده می‌تواند به‌عنوان ابزاری مؤثر برای تحلیل حرارتی فرآیند ساخت افزایشی با سیم و قوس و بهینه‌سازی پارامترهای فرآیند در مطالعات آینده مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها

ساخت افزایشی سیم و قوس؛ گرادیان حرارتی؛ روش اجزای محدود؛ آباکوس؛ انتقال حرارت

وضعیت: پذیرفته شده برای ارسال فایل های ارائه پوستر