Научные публикации

Численное моделирование неупругого поведения структурно-градиентного материала

Журнал «Письма о материалах»
DOI:https://doi.org/10.22226/2410-3535-2019-1-97-102
Авторы: А.В. Орлов, В.Ш. Суфияров, Е.В. Борисов, И.А. Полозов, Д.В. Масайло, А.А. Попович, М.О. Чуковенкова, А.В. Соклаков, Д.С. Михалюк

Аддитивное производство является перспективной отраслью, позволяющей создавать конструкции сложной формы с улучшенными механическими характеристиками. Еще одним преимуществом аддитивных технологий является управление структурообразованием в изделиях в процессе производства. Особый интерес представляет возможность одновременного создания в изделии локальных участков с заданными микроструктурой и свойствами. В данной работе проведено исследование, в результате которого определено влияние технологических параметров процесса селективного лазерного плавления (СЛП) на структуру и свойства образцов, выполненных из сплава Inconel 718. В работе приведены результаты экспериментов по одноосному растяжению однородных образцов, а также образцов с переменной структурой, в которых присутствуют области с мелкодисперсными равноосными зернами и крупными вытянутыми зернами. Также авторами предложен подход к численному моделированию механических характеристик, основанный на методе конечных элементов. В качестве исходных данных использованы экспериментальные данные, которые были получены в результате эксперимента по растяжению образцов, изготовленных при двух различных технологических режимах СЛП, формирующих разный тип микроструктуры (равноосную мелкодисперсную и крупнозеренную столбчатую направленную микроструктуру, соответственно), а также экспериментальные данные по растяжению составного образца. Предложенный подход позволяет задать пространственное распределение свойств материала в однородных образцах и образцах с переменной структурой. Приведены результаты моделирования неупругого поведения образцов с переменной структурой, полученные в результате применения данного подхода, и произведено сравнение с экспериментальными данными.

Numerical simulation of the inelastic behavior of a structurally graded material

Journal "Letters on materials"

Authors: A.V. Orlov, V.S. Sufiiarov, E.V. Borisov, I.A. Polozov, D.V. Masaylo, A.A. Popovich, M.O. Chukovenkova, A.V. Soklakov, D.S. Mikhaluk

Additive manufacturing is considered to be a very promising technology when it comes to the manufacture of metal products of a complex shape for various applications, since it provides designs with improved mechanical properties. Another advantage of modern solutions for additive manufacturing is that they help manufacturers to control the in-process structure formation of final products. Of special interest is the feasibility of simultaneously creating local regions with preferred microstructures and properties. This paper discusses the effect of the process parameters of selective laser melting (SLM) on the structure and properties of Inconel 718 specimens. The results of uniaxial tension experiments on homogeneous specimens, as well as on structurally graded specimens with equiaxed fine grains and elongated coarse grains, are presented. The authors also proposed a finite-element approach to modeling of mechanical properties. The input data include experimental data describing tensile specimens manufactured using two different process regimes of SLM to obtain different types of microstructure (equiaxed fine-grained and coarse columnar-grained), as well as experimental data on tensile tests of the composite specimen. The proposed approach defines the spatial distribution of material properties in homogeneous and structurally graded specimens. This paper presents the results of modeling based on the proposed approach for the inelastic behavior of structurally graded specimens as compared to the experimental data.

Связанные новости
19 апреля 2022 года состоялось заседание секции №6 «Прочность и надежность строительных конструкций зданий и сооружений» Экспертного совета по аттестации программ для ЭВМ при Научно-техническом центре по ядерной и радиационной безопасности (ФБУ «НТЦ ЯРБ») Ростехнадзора.
В марте 2022 года эксперт по судостроению АО «ЦИФРА» Алексей Петров принял участие в натурных испытаниях буксировки судна во льдах по Северному морскому пути. Буксировка выполнялась универсальным атомным ледоколом «Сибирь» проекта 22220, введенным в эксплуатацию в декабре 2021 года.
Связанные публикации в блоге
Бронеодеждой или БО согласно ГОСТ 34286-2017 называют средства индивидуальной броневой защиты, выполненные в виде пальто, накидок, плащей, костюмов, курток, брюк, комбинезонов, жилетов и т.п., предназначенные для периодического ношения с целью защиты туловища и (или) конечностей человека (за исключением стоп ног и кистей рук) от воздействия холодного оружия и огнестрельного стрелкового оружия, а также поражения осколками (далее - средства поражения). БО применяется тогда, когда может потребоваться защита жизни и здоровья человека. Она классифицируется и для нее проводятся испытания согласно назначенным классам.
Ограждающие конструкции зданий и сооружений проходят проверку на звукоизолирующую способность. Соответствие бетонных/железобетонных перекрытий нормам по звукоизоляции оценивается путем проведения натурных или лабораторных испытаний на воздействие воздушного и ударного шума
Связанные вебинары
АО "ЦИФРА" объявляет о проведении серии лекций-вебинаров от ведущих приглашенных экспертов в области численного моделирования. В ходе первого вебинара данной серии будут рассмотрены вопросы прочностного анализа «легких» (lightweight) композитных конструкций при динамическом нагружении с использованием явных решателей (сеточного и бессеточного) ПО LS-DYNA.
На данном вебинаре вы узнаете о возможностях применения инструментов численного моделирования Ansys для расчета прочности изделий, изготовленных с применением аддитивных технологий.

Закажите расчет

Команде профессионалов
Изменить файл
Поля, отмеченные звездочкой (*) обязательны для заполнения.