Residual stress prediction in machining of parts fabricated by directed energy deposition
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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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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 | 0,000 |
| 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.
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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 découle