亚博体育 NASA正开展数字孪生磋议增材制造航天部件性能的面貌
在航天探索中，为火箭和卫星快速坐蓐定制化零部件，是复旧遐想迭代、维修及知足航天飘舞中运营需求的要津智商。濒临顶点环境对部件性能的严苛要求，增材制造技能凭借快速反应复杂结构制造需求的特质而成为有用的处分决策。
确保3D打印零部件在复杂工况下的质地与可靠性，长久是行业宥恕的中枢。在传统制造花样下，零部件的质地任性频频依赖于巨额物理测试和告诫蓄积，需要经过屡次遐想、制造和测试轮回能力最终定型。这种花样不仅周期长、老本高，更挫折的是，由于缺少对材料微不雅结构和疲惫演化机理的精确磋议技巧，新部件在顶点环境下的耐久性能难以在遐想阶段被充分掌捏。
在此布景下，数字孪生技能展现出挫折价值。数字孪生技能通过构建基于物理机制的高保真筹算机模子，将增材制造零部件的微不雅结构演化与疲惫毁伤机理集成于模拟框架之中，从而收场对部件全生命周期性能精确磋议。数字孪生技能为将来的增材制造零部件任性与认证经由提供新的举止论复旧，有望从根底上裁减航天部件的研发周期，责难研发老本并进步质地。
通过高复杂度增材制造零件推动数字孪生模子开发
字据3D科学谷的市集不雅察，NASA空间技能参议所 —— 基于模子的增材制造任性与认证参议所（IMQCAM），正在开展一项旨在将数字孪生技能变为执行的前沿探索。
该参议所成就于2023年，由好意思国国度航空航天局资助、卡内基梅隆大学与约翰斯·霍普金斯大学皆集指点。他们的中枢思划是开发一套大略精确磋议航天部件疲惫性能的数字孪生模子，并将其镶嵌将来的任性与认证经由。
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参议团队通过EOS M290 L-PBF开采3D打印的复杂部件。
由于数字孪生模子的准确性必须经过严苛的什物考证。因此，参议团队选拔了一种战术性的考证举止：他们制造一个极具代表性的高复杂度的增材制造部件动作“挑战件”，以此为标尺来锻练和完善尚在开发中的数字模子。
据了解，亚搏app官方网站这一部件由面貌互助伙伴普惠公司提供遐想，具备航空航天发动机零部件的典型特征，遐想复杂且需耐受高温载荷，是锻练模子磋议智商的理思对象。
物理与数字的闭环：从什物测试到模子校准
卡内基梅隆大学团队认真增材制造工艺神色，他们诓骗标准钛合金生效完成了该挑战件的首轮3D打印。随后，这一什物部件将资格一系列机械加载、高温环境及疲惫测试，以取得其在真实工况下的性能数据。与此同期，约翰斯·霍普金斯大学团队开发的基于物理机制的多圭臬筹算机模子，则将在数字空间中对澌灭部件进行性能与寿命的模拟磋议。
通过将什物测试数据与数字模子的磋议效力进行精确对比，参议团队大略系统评估并校准模子的准确性。
在测试平台上透露的竣工打印部件。
面貌认真东谈主强调，中枢宥恕点在于产物的一致性，最终的考验在于证据注解模子大略适用于磋议具有本色复杂度的增材制造部件。将基于物理的建模与东谈主工智能/机器学习（ML）及不细则性量化举止进行肃穆交融，则为构建一个大略应付这一挑战的数字孪生平台奠定了基础。
3D打印部件俯瞰图，展示了用于测试数字孪生建模及疲惫性能的遐想。
“ 3D Science Valley 白皮书 图文理解
”
接续迭代：迈向更复杂材料与工艺的考证
字据3D科学谷的了解，当今，参议团队已将首个版块的钛合金增材制造复杂部件进行考证。参议东谈主员将通过干与测量等非构兵测量技巧，对部件的外部质地、残余应力影响及热处理后的性能进行全面分析。团队计算后续在更种种化的工艺要求下，3D打印该部件的多个迭代版块，并将使用镍基高温合金Inconel 718材料增材制造这款部件。跟着考证责任的深刻，这一数字孪生模子将束缚给与来自什物测试的数据反馈，逐步完善其对航天部件性能的磋议智商。
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