Neutron diffraction analysis of residual stress distribution in the lubricant-free TR-AFSD AA7075 repair coupled with SPH simulations
Notice bibliographique
Résumé
This work examines the residual stress in high-strength aluminum alloy repaired by lubricant-free additive friction stir deposition (AFSD) using the same aluminum alloy feedstock. Specifically, a milled groove in an AA7075-T651 substrate was repaired using the twin rod additive friction stir deposition (TR-AFSD) without using any graphite lubricant on the feedstock materials, which is required for conventional square feedstock AFSD. Residual stress distribution in the repaired substrate at different depths was quantified via neutron diffraction, where the distribution of longitudinal residual stress in the TR-AFSD repair was found comparable to materials subjected to other friction-based processes, with an M-shaped or bell-shaped distribution. The tensile longitudinal residual stress, with a peak of 171.3MPa, spanned the center region around 36 mm, while compressive longitudinal residual stresses, ranging between -112.9 MPa and -12.3 MPa, were balanced outside the center at both the advancing side and retreating sides. The transverse and normal residual stresses were consistent across the repair, with smaller magnitudes between -52 MPa and 68.3 MPa. The non-destructive and high penetrate depth nature of the neutron diffraction method enabled the calculation of von Mises stress by interpreting the three measured orthogonal residual stresses as the principal stresses. By normalizing the calculated von Mises stress to the microhardness, this quantified ratio indicates the influence of the embedded residual stresses relative to the material's strength. The higher normalized ratio observed at a deeper depth closer to the bottom of the repair, suggests that the magnitude of residual stresses is closer to the material's strength, indicating a higher potential for residual stress-induced failure at this location. We also calibrated the state-of-the-art smooth particle hydrodynamic (SPH) TR-AFSD process model to predict the von Mises stress distribution in the TR-AFSD AA7075 repair. The experimentally measured residual stress, coupled with the SPH simulation, could further help the research community to minimize the tensile region and alleviate substrate distortion in materials subjected to friction-based processes.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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 | 0,002 |
| 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) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».