Deep Learning Enables Real-Time Prediction of Thermal History and Hardness in LPBF
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深度学习实时预测LPBF热历史与硬度
2026年9月5日,ebiotrade 转载《Computational Materials Science》论文《Towards real-time prediction of thermal history and hardness in laser powder bed fusion using deep learning》:提出基于物理信息的深度学习替代模型,实现激光粉末床熔融热历史与硬度的实时预测。模型以LSTM序列到序列网络,在高保真多尺度有限元(Abaqus + Goldak 双椭球热源 + JMAK 相变模型)仿真数据上训练,输入扫描坐标、激光功率、扫描速度、层厚等物理派生特征,结合热历史-回火耦合关系,对调质钢 AISI 4140 / 42CrMo4 逐点自回归预测温度序列,测试集温度误差 RMSE 约 2.6±1.2 K,再由 Hollomon–Jaffe 关系换算局部维氏硬度,实现工艺-组织-性能一体化预测。对粉末采购商的价值:① 实时热历史预测可指导客户按牌号、批次微调工艺窗口,放大对可追溯、批次一致性高的粉末的采购粘性;② 与粉末厂商共建「粉末特性-热历史-硬度」数据库,是切入模具钢与航空结构件客户的高门槛合作方式。