Numeryczne modelowanie procesu odkształcania ściskanego/rozciąganego spieku porowatego stali 316L na podstawie obrazów mikrotomograficznych

W niniejszej pracy zaprezentowano sposób numerycznego modelowania procesu odkształcania spieku porowatego stali 316L. Próbkę wykonaną metodą metalurgii proszków przebadano mikrotomografem komputerowym, uzyskując równooddalone przekroje opisujące kształt i rozkład porów w materiale. Otrzymane obrazy tomograficzne wykorzystano do wygenerowania powierzchniowej, a następnie bryłowej siatki elementów skończonych. W wyniku obliczeń za pomocą metody elementów skończonych (MES) uzyskano rozkłady naprężeń i odkształceń w materiale z uwzględnieniem porów (w skali mezoskopowej). Na podstawie krzywej umocnienia litego materiału wyznaczono wykresy rozciągania i ściskania dla materiału porowatego. Przeprowadzono także analizę mechanizmu zniszczenia porowatego spieku stali 316L z uwzględnieniem efektu struktury.

---

The paper presenting numerical modeling of mechanical properties of porous 316L based on micro-computed tomography imaging. The sample prepared using powder metallurgy was scanned using micro-computed tomography. Received micro-CT images were used to generate surface and then solid finite element mesh which representing the spatial geometry of the porous biomaterial. The material response in compression and tensile checked using a commercial finite element method (FEM) software. As a result of numerical calculations obtained visualizations of the stress and strain fields in the sample. Diagrams provided details of the stress distribution, allowing for a full investigation of porous 316L. Finally, analyzed influence of the complex geometry of the materials porosity on its strength characteristic.