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题名基于离散元与相场法的激光选区熔化数值模拟
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作者
常珂
梁晨光
易敏
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机构
南京航空航天大学航空学院&航空航天结构力学及控制全国重点实验室
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出处
《计算力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期830-836,共7页
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基金
国家重点研发青年科学家项目(2022YFB4600700)
国家科技重大专项(J2019-IV-0014-0082)
国家青年人才项目资助。
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文摘
在激光选区熔化制造过程中,多物理场耦合特征明显,涉及传热、相变、熔池流动以及晶粒生长等复杂的物理现象,给质量调控带来了极大挑战。本文基于离散元法与相场法,提出了集成粉床-熔池-微结构演化的计算框架,实现激光选区熔化的高保真数值模拟。首先,采用离散元模拟了辊筒铺粉过程,讨论了铺粉工艺参数对粉床质量的影响;其次,提出了热-流-微结构耦合的非等温相场模型,验证了相场模拟计算研究熔池气液两相流动行为的可行性,并研究了反冲压力和马兰戈尼效应对熔池行为的影响;最后,实现了铺粉-单层扫描的全过程仿真,再现了激光选区熔化过程中熔池的流动、凝固以及晶粒演化等现象。
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关键词
激光选区熔化
铺粉
相场法
熔池
微结构演化
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Keywords
selective laser melting
powder spreading
phase-field method
molten pool
microstructure evolution
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分类号
V256
[一般工业技术—材料科学与工程]
O302
[理学—力学]
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