Residual stress prediction in machining of parts fabricated by directed energy deposition
Notice bibliographique
Résumé
The residual stress exhibited in post-machined metallic components fabricated by directed energy deposition (DED) determines their final mechanical performance and reliability in mission-critical applications. This study develops a numerical model to predict the final surface residual stress after the orthogonal cutting of DED-produced IN718, which integrates two critical factors: DED-induced initial residual stress states and microstructure properties. Using the developed modeling procedure, the penetration depth of post-machining into the initial residual stress distribution can be effectively quantified, which aligns with residual stress measurements through X-ray diffraction. The developed model is further employed to quantify the cumulative effects of initial residual stress states and grain size on cutting forces and final surface residual stress profiles. The results suggest that, under the given orthogonal cutting conditions of DED parts, variations in the initial residual stress states of the chip formation region have negligible effects on cutting forces. However, magnitudes of surface compressive residual stress in the longitudinal direction reduce by 21.8 %-52.3 % as the initial residual stress states shift from compressive-dominant to tensile-dominant, and decrease by 23.8 %-54.0 % as the built-in grain size ( d g _ x ) increases from 10 μm to 100 μm. With a comprehensive understanding of post-machining DED processes using this numerical modeling procedure, post-treatment techniques can now be tailored to achieve surface residual stress profiles on DED-generated or other additively manufactured metallic components to meet various industrial requirements. • Forces and surface residual stresses are predicted in post-machining of DED-fabricated part. • The model accounts for the cumulative effects of initial residual stress states and grain size. • The initial residual stresses have different effects on forces and final surface residual stresses. • Increasing grain size leads to reduced magnitude of compressive residual stress.
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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 | 0,000 |
| 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) | 0,000 | 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 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 ».