研究目的
研究构建方向对激光粉末床熔融（LPBF）工艺中部件应力状态和净成形的影响。
研究成果
有限元建模方法准确预测了激光粉末床熔融(LPBF)部件的残余应力和变形，与实验测量值吻合良好（误差在5%以内）。该研究揭示了部件几何形状和构建方向对残余应力分布的影响，其中构建高度和长径比是重要因素。
研究不足
该研究聚焦于圆柱形部件，可能无法完全体现其他几何形状的复杂性。模型的准确性取决于对材料特性和热梯度的假设条件。
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激光粉末床熔融制造的316L样品残余应力分布的有限元预测与验证
DOI：10.1016/j.prostr.2018.12.283
期刊：Procedia Structural Integrity
出版年份：2018
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
激光粉末床熔融（LPBF）工艺日益普及，近年来已取得显著进展。然而，由于存在极端热梯度，显著的残余应力不可避免，并可能在部件服役期间造成危害。有效缓解这些应力的关键在于能否准确高效地建立热力学过程模型。研究人员开发了一种简化的有限元建模方法，并将其应用于水平与垂直两种方向构建的圆柱形部件。通过对比部件经切割后的实际变形量与模型预测值，发现两者吻合度良好（误差在5%以内）。该模型还预测了部件最终应力场，进而分析驱动变形的主应力以及两种构建方向结果差异的成因。
作者：
Richard J. Williams，Paul A. Hooper，Catrin M. Davies
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