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Erschienen in:

05.03.2023 | Technical Paper

Finite element simulation of additive manufacturing process of carbon allotropes

verfasst von: Kautilya S. Patel, Susmita D. Solanki, Dhaval B. Shah, S. J. Joshi, K. M. Patel

Erschienen in: International Journal on Interactive Design and Manufacturing (IJIDeM) | Ausgabe 9/2024

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Abstract

Der Artikel beschäftigt sich mit der Finite-Elemente-Simulation additiver Fertigungsprozesse für Kohlenstoffallotrope wie Graphen und Kohlenstoff-Nanoröhren (CNTs). Es untersucht, wie unterschiedliche Füllungsmuster - gerade und wabenförmig - die mechanischen Eigenschaften von 3D-gedruckten Bauteilen beeinflussen. Die Studie verwendet Finite-Elemente-Analysen, um die von-Mises-Spannung und die Gesamtverformung in Zugproben aus verschiedenen Materialien zu untersuchen. Experimentelle Validierung wird durchgeführt, um die Simulationsergebnisse mit Zugversuchen in der realen Welt zu vergleichen. Dabei zeigt sich, dass mehrwandige CNTs mit einem Wabenfüllungsmuster eine höhere Festigkeit und geringere Verformung aufweisen. Diese Forschung ist besonders wertvoll für die Optimierung der Konstruktions- und Herstellungsprozesse von Hochleistungswerkstoffen in Branchen, die hohe Festigkeits- / Gewichtsverhältnisse erfordern, wie Luft- und Raumfahrt und Verteidigung.

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Literatur
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Metadaten
Titel
Finite element simulation of additive manufacturing process of carbon allotropes
verfasst von
Kautilya S. Patel
Susmita D. Solanki
Dhaval B. Shah
S. J. Joshi
K. M. Patel
Publikationsdatum
05.03.2023
Verlag
Springer Paris
Erschienen in
International Journal on Interactive Design and Manufacturing (IJIDeM) / Ausgabe 9/2024
Print ISSN: 1955-2513
Elektronische ISSN: 1955-2505
DOI
https://doi.org/10.1007/s12008-023-01221-y