SLM模拟教程 增材制造 additive manufacturing 选区激光熔化 SLM 数值模拟 计算流体动力学CFD Flow3d11.2版本 keyhole-induced pore 匙孔孔隙 可模拟单层单道、多道多层 该模型能够模拟高能量密度下产生的匙孔孔隙,与有些不能模拟高能量密度的模型完全不同! 各种软件打包(vs,Fortran,gambit,edem2018等) 和烂大街的SLM模型不一样!有的模型根本做不了高功率的模拟!经常报错,这个模型不会出现这样的情况

在增材制造(additive manufacturing)领域,选区激光熔化(SLM)技术无疑是一颗耀眼的明星。而数值模拟在助力我们深入理解SLM过程中扮演着至关重要的角色,尤其是利用计算流体动力学(CFD)相关工具。今天就来详细聊聊基于Flow3d 11.2版本的SLM模拟教程。
独特之处:匙孔孔隙模拟
这个模型的一大亮点,就是能够模拟高能量密度下产生的匙孔孔隙(keyhole-induced pore)。市面上有些模型,在面对高能量密度情况时,直接"歇菜",根本无法模拟。而我们基于Flow3d 11.2版本构建的模型却能轻松应对。比如在传统的一些烂大街的SLM模型中,当尝试进行高功率模拟时,频繁报错,使得模拟工作无法顺利进行。但我们这个模型就不存在这样的问题,为高功率模拟提供了稳定可靠的环境。
模拟能力范围
该模型可模拟单层单道、多道多层的情况。这意味着无论是简单基础的单层单道场景,还是复杂的多道多层构建,都能在这个模型下进行有效的模拟分析。下面简单用伪代码示意一下模拟单层单道的基础逻辑:
python
# 设定模拟参数
laser_power = 100 # 激光功率,单位:W
scan_speed = 500 # 扫描速度,单位:mm/s
layer_thickness = 0.05 # 层厚,单位:mm
# 初始化模拟空间
simulation_space = initialize_space()
# 定义扫描路径(这里简单示意直线扫描)
scan_path = generate_straight_path(simulation_space)
# 进行模拟
for point in scan_path:
update_material_state(point, laser_power, scan_speed, layer_thickness)
上述代码中,我们首先设定了模拟所需要的关键参数,如激光功率、扫描速度和层厚。然后初始化模拟空间,这一步实际上是为模拟搭建一个"舞台"。接着生成一个简单的直线扫描路径,最后在扫描路径上的每个点,根据设定的参数去更新材料的状态,模拟激光作用下材料的变化。
软件打包支持
为了方便大家进行模拟操作,还准备了各种软件打包,其中包含了vs(Visual Studio,一款强大的集成开发环境,对于编写和调试相关代码非常有帮助)、Fortran(一种经典的编程语言,在科学计算领域应用广泛,在SLM模拟的一些复杂算法实现上有独特优势)、gambit(常用于网格划分,网格划分的质量对模拟精度影响很大,Gambit能帮助我们高效地划分出符合要求的网格)、edem2018等。这些软件相互配合,就像一个专业的团队,为SLM模拟提供全方位的支持。

通过这个SLM模拟教程,借助Flow3d 11.2版本的强大功能以及配套的软件包,相信大家能够在增材制造的数值模拟领域迈出更坚实的步伐,挖掘出更多关于SLM技术的奥秘。无论是研究高能量密度下的匙孔孔隙现象,还是进行不同复杂程度的模拟,都能游刃有余。


