เรียนต่ออังกฤษ สหราชอาณาจักรคณะสาขาวิชา Cranfield University Cranfield University59209101 : IDP Hotcourses-Thailand

CFD-Informed Finite Element Analysis for Thermal Control in Wire-Arc Directed Energy Deposition PhD

อังกฤษ สหราชอาณาจักร

2

ฉันจะได้เรียนเกี่ยวกับ

We are looking for a highly motivated candidate to pursue a PhD programme titled "CFD-informed finite element analysis for thermal control in wire-arc directed energy deposition." This research opportunity focuses on advancing the field of large-scale additive manufacturing, utilising metal wire as the feedstock and electric arc as the heat source. The project aims to enhance our understanding of the complex physics governing the interaction between the heat source and the material. Additionally, it seeks to develop an efficient modelling approach to accurately predict and control the temperature field, ultimately optimising the deposition process.Additive manufacturing (AM) is a rapidly advancing technology, driving numerous innovations and finding diverse applications across industries such as aerospace, energy, and automotive. Among its variants, wire-arc directed energy deposition (WA-DED) is emerging as an increasingly compelling approach for building large-scale structural components. This process involves feeding a metal filler wire, either coaxially or off-axis, into an electric arc to create a molten pool that solidifies on a substrate, enabling the layer-by-layer construction of 3D objects. The temperature field generated by the interaction between the arc and the material plays a critical role in determining the microstructure, residual stress, and distortion of the built parts-all of which profoundly affect their mechanical properties and overall performance. Therefore, understanding the temperature field and developing effective thermal control techniques are vital to ensuring a high-quality WA-DED process. Finite element analysis (FEA) is widely used to predict the temperature field during the WA-DED process. Traditional FEA models rely heavily on empirical heat source definitions, such as the double ellipsoidal model, to represent energy input. While effective in reproducing the temperature field for analysing residual stresses and distortions after experimental calibration, these models lack a direct correlation with process parameters, limiting their ability to predict temperature fields under varying process conditions. The transferred arc energy distribution becomes particularly complex in scenarios like parallel-pass deposition, thin-wall deposition, and off-centre or out-of-position deposition. Additionally, FEA models are focused on thermal conduction in solid medium and often overlook the impact of liquid metal convection within the molten pool. Although using an artificial compensation through calibration with experiments can improve the temperature prediction, the predictive accuracy is still limited. In contrast, computational fluid dynamics (CFD) models can capture the arc physics and molten pool dynamics, including arc energy transfer and liquid metal convection within the molten pool. However, these models are computationally intensive and impractical for widespread simulations of large-scale part deposition.

คอร์สนี้อยู่ในคณะอะไร ?

Cranfield University

ตัวเลือกคอร์ส

เต็มเวลา (3 ปี)

ค่าเรียน
£28,830.00 (฿ 1,277,812) ต่อปี
ค่าธรรมเนียมโดยประมาณ

(รอยืนยันจากสถาบัน)

นี่เป็นตัวเลขโดยเฉลี่ย กรุณาติดต่อสถาบันเพื่อเชคความถูกต้อง

เริ่มเรียน

มกราคม 2028

สถานที่

Cranfield Campus

College Road,

Cranfield,

Bedfordshire,

MK43 0AL, Southern England, United Kingdom

เต็มเวลา (3 ปี)

ค่าเรียน
£28,830.00 (฿ 1,277,812) ต่อปี
ค่าธรรมเนียมปกติ

นี่เป็นตัวเลขโดยเฉลี่ย กรุณาติดต่อสถาบันเพื่อเชคความถูกต้อง

เริ่มเรียน

มกราคม 2027

สถานที่

Cranfield Campus

College Road,

Cranfield,

Bedfordshire,

MK43 0AL, Southern England, United Kingdom

ข้อกำหนดในการสมัคร

สำหรับนักเรียนนานาชาติ

Applicants should hold the equivalent of a first or second-class UK honours degree in a related discipline, such as mechanical, manufacturing, or materials engineering. International candidates must also meet the English language requirements set by Cranfield University. This project is ideal for individuals with a strong interest in modelling and manufacturing, along with a foundational understanding of arc physics, fluid flow, and heat transfer. Previous experience with thermal processes or additive manufacturing would be highly advantageous. The successful candidate should demonstrate self-motivation, proactivity, and good communication and teamwork skills.

กรุณาเช็คระดับ IELTSของคอร์ส ที่คุณต้องการสมัครให้ถูกต้อง

ชอบมหาวิทยาลัยนี้

Product of

สนใจข้อมูลเรียนต่อสุดอินไซด์?

ฟังรีวิวคอร์สคณะมหาลัย ทิปส์เรียนต่อ จากนักเรียนตัวจริงเสียงจริง

เข้าดู
cta banner image

ข้อมูลน่าสนใจ Cranfield University

อัตราการได้งานหรือเรียนต่อหลังสำเร็จการศึกษาที่ 93 เปอร์เซ็นต์ สะท้อนให้เห็นถึงหลักสูตรระดับสูงกว่าปริญญาตรีที่ตรงกับความต้องการของอุตสาหกรรม

  • มีความร่วมมือกับ 1,500 องค์กรทั่วโลก
  • มุ่งเน้นสาขาวิทยาศาสตร์, วิศวกรรมศาสตร์, เทคโนโลยีและการจัดการ
  • อัตราส่วนนักศึกษาต่อคณาจารย์ที่ 6:1
  • มีทุนการศึกษาและเงินอุดหนุน

ติดต่อเรื่องเรียนต่อ