研究目的
开发一种有效的预测模型，用于准确预测通过选择性激光熔化（SLM）工艺制造的大尺寸部件的变形和残余应力。
研究成果
层热源法能有效预测选区激光熔化过程中的热历史、变形和残余应力，并缩短计算时间。该方法可识别不同区域的热变形和残余应力，揭示快速加热冷却可能导致的层间剥离和裂纹风险，是研究工艺参数、残余应力及变形参数的有力工具。
研究不足
层热源法以牺牲建模细节为代价来节省计算时间，这会导致峰值温度被高估，并可能使应力和变形预测出现偏差。
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选择性激光熔化过程中热场与应力场的预测模型——第二部分
DOI：10.1016/j.promfg.2020.01.416
期刊：Procedia Manufacturing
出版年份：2019
更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要：
有限元分析（FEA）用于预测瞬态热循环并优化工艺参数，以分析这些因素对变形和残余应力的影响。然而，采用FEA方法预测该过程中的热历史通常耗时较长，尤其对于大型零件而言。本文针对大型零件建立了精确预测变形和残余应力的有效模型，通过引入单层激光扫描模型提出的等效体热流作为逐层模型的热载荷，将扫描层经等效体热流加热后作为基础单元构建宏观零件。研究模拟了两种不同支撑结构实体零件在选区激光熔化（SLM）过程中的热历史与残余应力场。层热源法虽为缩短计算时间牺牲了建模细节，但能实现SLM过程的快速温度预测。因此本工作的数值模型可作为工艺参数、残余应力及变形参数化研究的有效工具。
作者：
Lan Li，Lei Yan，Yitao Chen，Tan Pan，Xinchang Zhang，Wenyuan Cui，Aaron Flood，Frank Liou
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