一种激光熔化沉积增材制造过程中的多场同步控制系统及方法
知识产权简介
本申请提供了激光熔化沉积增材制造过程中的多场同步控制系统及方法，方法包括构建非稳态跨尺度多时间步多耦合物理场模型；输入参数，求解温度场分布、速度场分布、应力场分布和应变场分布；对区域温度为材料熔点温度的局部糊状区域进行二次网格划分，细化时间步长，研究熔池内的热量和质量输运及其对固/液界面微观组织凝固的影响；基于相场模型预测熔池区域微观组织的形态和尺寸，求解熔池成分场分布和相场分布；基于求解得到的各场分布及微观组织分布结果，构建气孔评估方程、裂纹评估方程、组织评估方程，利用质量优化模型对多场参数集合进行迭代优化，获得最优控制参数。本申请能够避免多场耦合局部优化的局限，提升生产效率和制造品质。
转化前景
针对大部分关于激光金属熔化沉积技术的现有技术只是通过工艺试验的方法研究工艺参数对微观组织的影响，但是针对试样的切片只是体现微观组织的最终形成的结果，并不能动态的解释微观组织的演变过程。而且对于激光金属熔化沉积过程的多尺度模型也鲜有研究。 因此，亟需一种能在多耦合物理场下的同步控制系统及方法。