Технология аддитивного производства произвела революцию в дизайне и производстве. Одним из распространенных аддитивных технологий является прямое выделение энергии. Во время направленного воздействия энергии материал осаждается с помощью сопла, установленным на многоосевом рычаге, и одновременно расплавляется источником тепла (таким как лазер или пучок электронов). Новый материал добавляется и затвердевает послойно до тех пор, пока не будет создана требуемая трехмерная деталь. В этом примере задачи моделируется изготовление тонкостенной структуры на консольной подложке с использованием процесса направленного воздействия энергии. Испытательная установка состоит из алюминиевого зажима, подложки и стены, которая должна быть построена в центре подложки. Подложка и стенка выполнены из никель-хромового сплава Inconel 625.
Три пары последовательно связанных термомеханических анализов выполняются в Abaqus/Standard для моделирования трех тестовых случаев конструкций Inconel тонкостенной структуры с различным временем межслойного пребывания.
Сначала выполняется анализ переходной теплопередачи с учетом тепловых нагрузок, вводимых процессом осаждения на тонкостенную структуру. За этим анализом следует статический структурный анализ, который определяется температурным полем, полученным термическим анализом.
В анализах используются специальные методы для процессов производства присадок для направленного осаждения энергии, имеющиеся в Abaqus/Standard.
Каждое моделирование выполняется с использованием трех этапов анализа. Процесс осаждения моделируют на первой стадии с небольшим временным приращением 0,5 секунды. Второй и третий этапы моделируют дополнительные периоды охлаждения после построения с большими интервалами времени, 10 секунд и 100 секунд соответственно. Общее время охлаждения составляет 10 500 секунд.