激光选区熔化成形316L不锈钢断裂性能的有限元模拟与试验验证

摘要

采用晶体塑性有限元法和内聚力模型建立考虑激光选区熔化(SLM)成形316L不锈钢显微组织特征的代表体积单元(RVE)模型,基于模拟得到的应力、应变数据模拟了不同体能量密度SLM成形紧凑拉伸试样的断裂过程,得到J积分曲线并与试验结果进行了对比。结果表明:SLM成形316L不锈钢试样在拉伸过程中内部受力不均匀,在改变内聚力单元最大名义应力后,模拟得到不同体能量密度下各试样的真应力-真应变曲线存在差异,更符合试验结果;不同体能量密度SLM成形试样的J积分模拟值与试验值基本相符,均方根误差在4.66~12.88 kJ·m^(-2),使用的RVE模型和模拟方法能够有效地模拟得到SLM成形316L不锈钢的断裂韧度。