利用遗传编程与量纲分析发现金属 3D 打印中的普适标度律
应用物理
2020-05-28 v2 计算物理
摘要
我们利用量纲分析和遗传编程（一种机器学习方法）发现了两条极其简单却普适的标度律，它们在金属三维（3D）打印的不同材料、工艺条件和机器下均保持准确。第一条从高保真高速同步辐射 X 射线成像中提取，并定义了一个新的无量纲数——匙孔数（Keyhole number），用于预测熔池蒸气凹陷深度。第二条利用匙孔数和另一无量纲数——归一化能量密度来预测孔隙率。通过降低这些长期存在的难题的维度，低维标度律将有助于工艺优化与缺陷消除，并可能催生针对金属 3D 打印关键问题的定量预测框架。此外，该方法本身可广泛适用于一系列科学领域。
引用
@article{arxiv.2005.00117,
title = {Discovering universal scaling laws in 3D printing of metals with genetic programming and dimensional analysis},
author = {Zhengtao Gan and Orion L. Kafka and Niranjan Parab and Cang Zhao and Olle Heinonen and Tao Sun and Wing Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.00117},
year = {2020}
}