基于多层有限元模型的激光选区熔化多层瞬态温度场演化规律研究（英文）

作     者：肖冬明 何宽芳 王迪 Xiao Dongming;He Kuanfang;Wang Di

作者机构：湖南科技大学先进矿山装备教育部工程研究中心湖南湘潭411201 华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510641 

出 版 物：《红外与激光工程》 (Infrared and Laser Engineering)

年 卷 期：2015年第44卷第9期

页      面：2672-2678页

核心收录：

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金(51405156) 湖南省科技计划(2014FJ4265) 湖南省教育厅科研项目(14C0432) 

主　　题：增材制造 激光选区熔化 温度场 多层有限元模型 

摘      要：建立了激光选区熔化(SLM)加工的多层瞬态热有限元模型,该模型考虑了随温度变化的材料属性,并通过将粉末材料的热物理属性转换为实体材料的热物理属性来模拟粉末-实体的转换过程,有限元分析结果与单熔道实验结果吻合,验证了该模型的有效性。研究了扫描速度(0.2 m/s,0.4 m/s,0.6 m/s)和激光功率(80 W,100 W,120 W)对温度场的影响,并研究了相邻层之间的铺粉过程的冷却效应。结果显示,当扫描速度越大时,温度峰值点相较激光光斑中心越偏后,温度峰值和温度梯度随着激光功率的增大或者扫描速度的减小而增大,该研究为SLM加工工艺参数的选择提供了理论依据。