Additive manufacturing of cellular structures: Multiscale simulation and optimization

均质化(气候) 材料科学 拓扑优化 材料性能 过程(计算) 灵活性(工程) 过程模拟 组分(热力学) 机械工程 表面粗糙度 生物系统 有限元法 拓扑(电路) 计算机科学 结构工程 复合材料 工程类 数学 生物 生物多样性 生态学 统计 热力学 物理 电气工程 操作系统
作者
Julia Mergheim,Christoph Breuning,Christian Burkhardt,Daniel Hübner,Johannes Köpf,Ludwig Herrnböck,Zerong Yang,Carolin Körner,Matthias Markl,Paul Steinmann,Michael Stingl
出处
期刊:Journal of Manufacturing Processes [Elsevier]
卷期号:95: 275-290 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.jmapro.2023.03.071
摘要

This paper introduces a multiscale and multi-purpose simulation framework to investigate selective beam melting processes for metallic cellular structures along the complete process chain, up to the topology optimization of components made of cellular materials. Process simulation methods on various length scales are introduced to analyze the relation of process strategies and resulting properties of the cellular materials, as e. g. warpage, residual stresses, material grain structure and surface roughness. Numerical homogenization methods are applied to investigate the influence of the grain structure and the topology of the cellular materials on their mechanical properties. Based on these process-dependent mechanical properties, a two-scale optimization of components made of cellular material is performed, aiming in particular on optimizing the buckling resistance of the structures. The interfaces between the different simulation tools are specified and illustrate the flexibility of the numerical framework. It is shown that consistent simulations of additive manufacturing of cellular materials – from the manufacturing process to the optimized component – provide important insights into process–structure interactions and enable tailored additive manufacturing processes.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
充电宝应助dds采纳,获得10
2秒前
高大思雁关注了科研通微信公众号
2秒前
2秒前
2秒前
若楠完成签到 ,获得积分20
3秒前
jia发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
sjss完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
怕黑的摩托完成签到,获得积分10
5秒前
李爱国应助乐观采纳,获得10
5秒前
Orange应助乐观采纳,获得10
5秒前
英俊的铭应助乐观采纳,获得10
5秒前
初七完成签到 ,获得积分10
6秒前
yang完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
CipherSage应助大大大霖霖采纳,获得10
9秒前
汤圆完成签到,获得积分10
9秒前
无花果应助jia采纳,获得10
9秒前
10秒前
10秒前
百杜发布了新的文献求助10
11秒前
青山完成签到,获得积分10
11秒前
Rainy发布了新的文献求助10
12秒前
可爱的函函应助LL采纳,获得10
12秒前
李健应助乐观采纳,获得10
12秒前
CodeCraft应助乐观采纳,获得10
12秒前
科研通AI6.2应助乐观采纳,获得10
12秒前
搜集达人应助乐观采纳,获得10
12秒前
乐乐应助乐观采纳,获得10
12秒前
CipherSage应助乐观采纳,获得10
12秒前
研友_VZG7GZ应助乐观采纳,获得10
12秒前
Hello应助乐观采纳,获得10
12秒前
大模型应助乐观采纳,获得10
12秒前
英俊的铭应助乐观采纳,获得10
12秒前
111完成签到,获得积分10
14秒前
wangmanli发布了新的文献求助10
15秒前
177ycd完成签到,获得积分10
17秒前
生命科学的第一推动力完成签到 ,获得积分10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6023452
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7650975
关于积分的说明 16173207
捐赠科研通 5171995
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2767346
邀请新用户注册赠送积分活动 1750690
关于科研通互助平台的介绍 1637238