研究目的
为选择性激光熔化（SLM）过程的中尺度有限体积法（FVM）模拟开发新型射线追踪热源模型，以实现激光加热的精确建模并识别球化行为等局部缺陷。
研究成果
光线追踪热源模型通过物理模型精确确定热源吸收情况，与先前实验结果高度吻合。该模型揭示了熔池形状的演变过程以及激光功率对吸收行为的影响，相比传统模型能更有效地识别球化等局部缺陷。
研究不足
该研究假设粉末床上方介质为真空，忽略?；て搴驼羝鹆鞯挠跋?。同时假定金属材料不透明，所有折射能量均被吸收并转化为热能，且不再次发射。
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选择性激光熔化（SLM）介观尺度CFD模拟的新型光线追踪热源模型
DOI：10.1016/j.apm.2019.10.049
期刊：Applied Mathematical Modelling
出版年份：2019
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
本研究旨在开发一种新型射线追踪热源模型，用于选择性激光熔化（SLM）过程的中尺度有限体积法（FVM）模拟。通过流体体积法（VOF）构建的金属-气体界面，该模型模拟了激光束与粉末床的相互作用。建模中考虑了激光束在金属粉末表面的多次反射。将该热源模型集成至商业软件FLOW3D后，通过计算结果与既往实验的对比验证了其有效性。针对316L不锈钢的SLM过程开展了三维中尺度模拟，结果表明所提出的射线追踪热源模型能够准确模拟SLM的激光加热过程。相较于传统模型，该新型热源模型能更有效地识别SLM过程中的局部缺陷（如球化现象）。
作者：
Binqi Liu，Gang Fang，Liping Lei，Wei Liu
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