Machine Learning-Assisted Characterization of Pore-Induced Variability in Mechanical Response of Additively Manufactured Components
Notice bibliographique
Résumé
Manufacturing defects, such as porosity and inclusions, can significantly compromise the structural integrity and performance of additively manufactured parts by acting as stress concentrators and potential initiation sites for failure. This paper investigates the effects of pore system morphology (number of pores, total volume, volume fraction, and standard deviation of size of pores) on the material response of additively manufactured Ti6Al4V specimens under a shear–compression stress state. An automatic approach for finite element simulations, using the J2 plasticity model, was utilized on a shear–compression specimen with artificial pores of varying characteristics to generate the dataset. An artificial neural network (ANN) surrogate model was developed to predict peak force and failure displacement of specimens with different pore attributes. The ANN demonstrated effective prediction capabilities, offering insights into the importance of individual input variables on mechanical performance of additively manufactured parts. Additionally, a sensitivity analysis using the Garson equation was performed to identify the most influential parameters affecting the material’s behaviour. It was observed that materials with more uniform pore sizes exhibit better mechanical properties than those with a wider size distribution. Overall, the study contributes to a better understanding of the interplay between pore characteristics and material response, providing better defect-aware design and property–porosity linkage in additive manufacturing processes.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».