激光粉末床熔融过程中微观偏析的不确定性分析
应用物理
2019-02-21 v1
摘要
增材制造中的质量控制可通过关注量（QoI）的变异控制来实现。我们在本工作中选择微观组织微观偏析作为 QoI。微观偏析源于合金熔池在激光粉末床熔融过程凝固期间形成的固液界面上溶质元素的空间重新分布。由于工艺及合金参数都会导致微观组织特征的统计变异，对 QoI 进行不确定性分析至关重要。高通量相场模拟估算了由有限元模拟估计的熔池凝固条件下生长的固液界面。针对不同工艺和合金参数，由模拟界面确定了微观偏析。利用相关性、回归和代理模型分析来量化不同不确定性源对 QoI 变异性的贡献。我们发现热梯度和 Gibbs-Thomson 系数贡献可忽略，而凝固速度、液相扩散系数和偏析系数对 QoI 有显著贡献。累积分布函数和概率密度函数被用于分析凝固期间 QoI 的分布。我们的方法首次识别了与增材制造相关的凝固区间中 QoI 的不确定性源和频率密度。
引用
@article{arxiv.1902.06785,
title = {Uncertainty Analysis of Microsegregation during Laser Powder Bed Fusion},
author = {Supriyo Ghosh and Mohamad Mahmoudi and Luke Johnson and Alaa Elwany and Raymundo Arroyave and Douglas Allaire},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.06785},
year = {2019}
}