Simulation of the effect of multi-particle temperature on Al6061 coating porosity based on Coupled Eulerian-Lagrangian(CEL) method

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorTan Kun
dc.date.accessioned2024-12-19T13:25:45Z
dc.date.available2024-12-19T13:25:45Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractХолодне розпилення – це технологія твердотільного осадження, яка широко використовується в адитивному виро- бництві. Температура частинок здебільшого використовується для регулювання пористості покриття. У цій статті викори- стовується скрипт Pyhon для моделювання мультичастинкової моделі; потім мультичастинкова модель вкладається в модель осадження CEL для імітації фактичного процесу мультичастинкового осадження холодним розпиленням; метод CEL має ха- рактеристики високої точності та надійності і був обраний в якості методу моделювання для моделі мультичастинкового осадження. Пористість покриття виражається шляхом вивчення величини площі пустот EVF в до-майданчику Ейлера. На поверхні покриття було відібрано кілька груп зразків для розрахунку пористості кожної групи, а середнє значення було прийнято за пористість всього покриття. Чисельні результати показують, що підвищення температури частинок може ефективно зменшити пористість покриття. Середня пористість покриття при температурі частинок 600 К: 5,08 %; 650 К: 4,02 %; 700 К: 3,58 %; після завершення осадження внутрішня частина покриття виглядає ущільненою. Температура підкладки впливає на поєднання покриття та підкладки. Рекомендується, щоб різниця температур між частинками і підкладкою не була занадто великою. Метод CEL імітує процес мультичастинкового осадження холодним розпиленням, що є ефективним методом спо- стереження і прогнозування пористості покриття, який також недосяжний для методів SPH і ALE.
dc.description.abstractotherCold spray is a solid-state deposition technology widely used in additive manufacturing. The particles temperature is mostly used to adjust the porosity of the coating. This article uses Pyhon script to model the multi-particle model; then the multi-particle model is nested in the CEL deposition model to simulate the actual cold spray multi-particle deposition process; The CEL method has the characteristics of high accuracy and robustness and was selected as the simulation method for the multi-particle deposition model. The porosity of the coating is expressed by studying the value of the EVF void area in the Euler domain. Multiple groups of samples were taken on the coating surface to calculate the porosity of each group, and the average value was finally taken as the porosity of the entire coating. Numerical results show that increasing the particle temperature can effectively reduce the porosity of the coating. The average porosity of the coating under the particles temperature conditions are 600 K: 5.08 %; 650 K: 4.02 %; 700 K: 3.58 %; deposition completed the inside of the coating appears to be compacted. The substrate temperature will affect the combination of the coating and the substrate. It is recommended that the temperature difference between the particles and the substrate should not be too large. The CEL method simulates the process of cold spray multi-particle deposition, which is an effective method to observe and predict the porosity of the coating, which is also unachievable by the SPH and ALE methods.
dc.format.pagerangePp. 280-288
dc.identifier.citationTan Kun. Simulation of the effect of multi-particle temperature on Al6061 coating porosity based on Coupled Eulerian-Lagrangian(CEL) method / Tan Kun // Mechanics and Advanced Technologies. – 2024. – No. 3(102). – P. 280-288. – Bibliogr.: 57 ref.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2521-1943.2024.8.3(102).304079
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/71225
dc.language.isoen
dc.publisherIgor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute
dc.publisher.placeKyiv
dc.relation.ispartofMechanics and Advanced Technologies, Vol. 8, No. 3(102)
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.titleSimulation of the effect of multi-particle temperature on Al6061 coating porosity based on Coupled Eulerian-Lagrangian(CEL) method
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
280-288.pdf
Розмір:
3.65 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Mechanics and Advanced Technologies, Vol. 8, No. 3(102)