在增材制造中,工艺参数直接影响材料的微观结构,从而影响所制造部件的机械性能。本文旨在通过在扫描电子显微镜 (SEM) 下结合高分辨率数字图像相关 (HR-DIC) 和电子背散射衍射 (EBSD) 图进行原位拉伸试验来表征局部微观结构响应,从而探索这种关系。所研究的样本是从通过定向能量沉积构建的双向打印单道厚度 316L 不锈钢壁中提取的。通过统计分析表征了晶粒的形态和晶体学纹理,并将其与该工艺的特定热流模式相关联。根据晶粒大小将其分为位于打印层内的大柱状晶粒和位于连续层之间界面的小等轴晶粒。原位拉伸实验的加载方向垂直于或沿打印方向进行,并展示不同的变形机制。对每个晶粒的平均变形的统计分析表明,对于沿构建方向的拉伸载荷,小晶粒的变形小于大晶粒。此外,HR-DIC 与 EBSD 图相结合显示,在没有单个或成簇的小晶粒的情况下,应变局部化位于层间界面处。对于沿打印方向的拉伸载荷,应变局部化存在
在本节中,我们给出了简单(非随机)离散粒子模型与连续模型的参数之间的关系。前者有三个参数:两个弹簧常数 k 和 kc ,以及面积刚度 k area 。该模型的连续极限包括两个耦合的弹性片,分别对应于正文图 2 中的黄色和红色,我们分别用 ↑ 和 ↓ 符号表示。我们用剪切模量 µ 和泊松比 ν 表示每片的弹性。薄片之间的弹性耦合由耦合常数 κ c 参数化。这里我们根据 k 、 kc 和 k area 确定 µ 、 ν 和 κ c 。我们首先将离散粒子模型中单个三角弹簧网络的能量映射到连续模型中单个薄片的能量上。相应的连续薄片能量密度为