Vis enkel innførsel

dc.contributor.advisorBerto, Filippo
dc.contributor.advisorSolberg, Klas
dc.contributor.authorHamre, Tarjei
dc.date.accessioned2019-10-18T14:05:36Z
dc.date.available2019-10-18T14:05:36Z
dc.date.issued2019
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11250/2623220
dc.description.abstractAdditiv tilvirkning av metalliske materialer er et felt som opplever økende interesse både i forskningsmiljøet og industrien. Den økende interessen for denne produksjonsmetoden tilskrives dens evne til å produsere komplekse geometrier. Å kunne forutsi de mekaniske egenskapene til et additivt tilvirket materiale kommer imidlertid med mange utfordringer, som er forankret i betydelige defekter i materialet, inkludert overflateruhet, porøsiteter og partikler, noe som gjør materialkarakterisering en utfordrende oppgave. Nøyaktige materialegenskaper er uvurderlige for å oppnå en vellykket elementanalyse. Denne oppgaven søker å utforske spørsmålene rundt hvordan additivt tilvirkede materialer kan modelleres. Hvordan kan egenskaper av et additivt tilvirket materiale estimeres uten omfattende eksperimentelt arbeid, spesifikt for en enkelt type applikasjon? En gjennomgang av flere materialmodeller har blitt gjennomført. Denne gjennomgangen strekker seg fra enkle empiriske modeller til multiskalert modellering av defekter. Den semi-analytiske Gurson Tvergaard-Needleman (GTN) modellen er foreslått som en mulig kandidat for å evaluere den reduserte stivheten ved å evaluere mengden av porøsiteter i materialet. En multiskaleringstilnærming er foreslått som en mulighet for å estimere elastiske egenskaper. Effekten av prosessparametere som brukes i produksjonsprosessen, blir evaluert. Egenskaper for additivt tilvirkede aluminium silisium legeringer og 316L stål undersøkes. GTN modellen er brukt til å modellere et additivt tilvirket 316L-stål. Arbeidet med å estimere de elastiske og plastiske egenskapene i additivt tilvirkede materialer er et verdifullt forskningsfelt som kan gagne industrien.
dc.description.abstractAdditive Manufacturing (AM) of metallic materials is an area of increased interest in the research community and the industry. The increased interest in this manufacturing method is attributed to its ability to manufacturing complex geometries. However, predicting the mechanical properties of an AM produced material comes with many challenges, rooted in non-negligible defects in the material, including surface roughness, porosities, and unmelted particles, which makes material characterization a challenging task. Accurate material properties are invaluable for achieving a successful Finite Element Analysis (FEA). This thesis seeks to explore the question of how AM produced materials could be modeled. How can properties of an AM produced material be estimated without extensive experimental work, specific for a single type of application? A review of several material models has been conducted. Ranging from simple phenomenological models to multiscale modeling of defects. The semi-analytical Gurson-Tvergaard-Needleman (GTN) model is suggested as a possible candidate for evaluating the reduced hardening by evaluating the amount of voids in the material. A multiscale approach is suggested as a possibility for estimating Elastic Properties. In this thesis, the effect of process parameters used in the manufacturing process is evaluated. Properties of AM produced Eutectic Al-Si alloy and 316L steel are investigated, and application of the GTN model to 316L steel is made on a tensile tested specimen. The work on estimating the Elastic and Plastic Properties of AM produced materials is a valuable field of research that has the possibility of greatly benefiting the AM industry.
dc.languageeng
dc.publisherNTNU
dc.titleExploring the Modeling and Strength Prediction of Additively Manufactured Materials; Numerical and Analytical Approaches
dc.typeMaster thesis


Tilhørende fil(er)

Thumbnail

Denne innførselen finnes i følgende samling(er)

Vis enkel innførsel