制造工艺仿真 — 增材制造（AM） — 文章目录
增材制造（AM）仿真是事先预测金属3D打印的热变形、残余应力和成形失败的领域。激光造成的快速熔化与凝固发生在微秒、微米尺度上，却表现为整个零件毫米级的翘曲和剥离，跨越这一尺度差距（固有应变法等降阶模型）是技术的核心。直接目的是减少“打印出来才发现翘起并从基板上剥落”这类代价高昂的失败。
《AM支撑结构设计》一文讨论支撑悬垂部分成形的支撑结构的布置优化。支撑同时也是热量的逃逸路径，太少会导致热变形和成形失败，太多则浪费材料和后处理成本，因此这是一个优化问题。文中讲解与热分析联动的支撑设计思路。
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- AM微细组织模拟
AM（增材制造）微细组织模拟的详细解说。使用相场法和元胞自动机法预测凝固时的晶体成长（柱状晶/等轴晶转变）。温度梯度G和凝固速度R的比值主导微观组织原理，结合具体数学公式深入浅出地进行说明。 - 增材制造残余应力分析
增材制造残余应力分析作为热力学、材料力学与流体力学的耦合问题来表述，用于预测快速加热冷却循环引起的残余应力。本文讲解其控制方程、材料本构关系、跨时空尺度的宏观连续体与介观微观模型组合、离散化时间积分与网格管理等数值方法， - AM支撑结构设计
AM支撑结构设计作为热力学、材料力学与流体力学的耦合问题来表述，跨越多个时间与空间尺度。 - 增材制造向拓扑优化
面向增材制造的拓扑优化实务：SIMP法的基本形式、增材制造特有约束（45°悬垂与自支撑、由过滤半径控制的最小构件尺寸、封闭空腔与除粉孔、成形方向的各向异性与残余应力）的数值化嵌入、拓扑优化→重构→验证→成形仿真的工作流、… - DED(定向能量堆积)仿真
DED(定向能量堆积)仿真的理论、数值计算方法和实际应用说明。涵盖增材制造中的温度场、残留应力和微观组织预测的专业CAE分析方法。 - LPBF(激光粉末床融合)仿真
LPBF激光粉末床融合仿真,涵盖理论基础、数值计算方法与实务应用。掌握增材制造工艺仿真、热场模拟、组织预测等关键技术,优化3D打印工艺参数。