基于温度函数法的铝合金电弧增材制造残余应力与变形数值模拟

摘要：电弧增材制造是制造大型复杂铝合金部件的新方法,但残余应力和变形对制造件的性能有重要影响.建立了铝合金电弧增材制造件残余应力和变形的顺序热–力耦合有限元模型,采用移动热源法计算了增材过程的温度场,根据峰值温度的分布和演变特征确定了温度函数的提取方案,并分别采用移动热源法和温度函数法进行了残余应力和变形计算.结果表明,1段,3段,5段温度函数法分别将力学分析时间缩短91%,79%,63%,残余应力和基板变形误差均在20%以内,在满足计算精度的前提下显著提高了计算效率,为大型铝合金电弧增材制造件残余应力与变形的预测提供了途径.