一种用于增材制造的仿真计算方法、装置、设备和介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于增材制造的仿真计算方法、装置、设备和介质，通过获取材料的热物理性参数；通过离散单元法计算材料的粉末与粉末之间的相互作用，建立高物理保真度的粉床模型；针对所述粉床模型适配建立预设尺寸的网络模型，并添加一或多种仿真物理模型，以进行高物理保真度的仿真计算。本申请可在不同道的仿真之间，以一种可以提高计算效率的方法来进行模拟物理过程。该种方法可基于高物理保真度的方法来模拟计算毫米尺度熔池，旨在通过主动设置或者添加判断条件来添加动量方程开关点，实现降低计算量，加快计算效率。加快计算效率。加快计算效率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于增材制造的仿真计算方法、装置、设备和介质


[0001]本专利技术涉及增材制造领域；尤其是涉及一种用于增材制造的仿真计算方法、装置、设备和介质。

技术介绍

[0002]增材制造技术(Addictive Manufactuing，AM.)又称为快速成型技术或者3D打印技术，是近年来逐步兴起的一项高端制造技术。该技术融合了计算机、激光、材料、机械、控制网络信息等多学科知识的系统性、综合性技术，彻底改变了传统金属零件，特别是高性能、难加工、构型复杂等金属零件的加工与制造模式，实现了复杂难加工零件的近净成形，提高了材料利用率，有利于节能减排。增材制造技术在航空航天、船舶、汽车、模具等领域及其装备预研与生产中具有广阔的应用前景，是先进制造领域的研究热点之一。选区激光熔化技术(selective laser melting,SLM)是应用较广泛的一种。
[0003]SLM制造技术的原材料是平均粒径一般在数十微米级别的金属粉末，刮刀将金属粉末在基板上平铺一层后，由控制系统控制高能量激光熔化扫描路径上的粉末。然后基板沿着Z轴降低一定高度，从而进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于增材制造的仿真计算方法，其特征在于，所述方法包括：获取材料的热物理性参数；基于所述热物理性参数，通过离散单元法计算材料的粉末与粉末之间的相互作用，建立高物理保真度的粉床模型；针对所述粉床模型适配建立预设尺寸的网络模型，并添加一或多种仿真模型，以进行高物理保真度的仿真计算。2.根据权利要求1所述的用于增材制造的仿真计算方法，其特征在于，所述获取材料的热物理性参数的方法包括：根据第一性原理或吉布斯自由能方程计算获取材料的热物理性参数，或者通过实验获取材料的热物理性参数。3.根据权利要求1所述的用于增材制造的仿真计算方法，其特征在于，所述仿真模型包括：移动高斯热源模型、椭球形热源模型、融化凝固模型、反冲压模型、传热模型、多重反射模型、液体流动模型、动量方程求解模型中一种或多种组合。4.根据权利要求1所述的用于增材制造的仿真计算方法，其特征在于，所述针对所述粉床模型适配建立预设尺寸的网络模型包括：根据实际打印的多道案例尺寸适配建立粉床尺寸，并划分合适数量的网格单元；其中，多道案例尺寸包括长L、宽W、沟道数N；粉床尺寸的长为L'、宽为W'；L'小于L。5.根据权利要求4所述的用于增材制造的仿真计算方法，其特征在于，所述方法包括：计算第N道激光光斑在L长度上运行的时间t
n
，并计算第N道激光光斑在L
‑
L'长度上运行的时间t'
n
；在t'
n
时间内关闭除传热模型之外的一或者多种仿真模型；在计算第N+1道激光光斑...

【专利技术属性】
技术研发人员：王韦昊，李嘉鹏，翟梓融，武颖娜，赵荣发，
申请(专利权)人：上海科技大学，
类型：发明
国别省市：