科学网—科学家完成激光烧结数值模拟中热源及加载形式影响特性的研究

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2026-4-29 10:27

| 系统分类: 论文交流

Study on the influence characteristics of heat source and loading form in numerical simulation of laser sintering

科学家完成激光烧结数值模拟中热源及加载形式影响特性的研究

东北林业大学Yanling Guo团队完成激光烧结数值模拟中热源及加载形式影响特性的研究。相关论文于2025年12月1日发表在国际学术期刊《复合材料与先进材料》上。

研究人员表示，随着数值模拟技术的不断发展，计算建模已成为分析激光烧结过程的有效手段，有助于深入理解烧结机理并预测成形结果。然而，现有的激光烧结（LS）数值模拟模型仍存在一定局限性。其中，热源模型的表达与实现往往过于简化，且实际设备工况，尤其是控制部件的响应时间特性，与仿真参数之间的对应关系常被忽视。这些简化处理会导致仿真结果与实验结果之间存在较大偏差，从而影响基于数值模型的工艺优化与机理研究。

为解决上述问题，研究人员系统分析了LS数值模拟过程中的热源加载特性。结合单层激光烧结实验，对四种常用热源模型（高斯表面热源、高斯体积热源、Goldak热源模型和半椭球热源模型）进行了对比分析。同时，考虑了激光响应时间、振镜响应时间以及扫描插补延迟对温度场分布的影响。

结果表明，采用Goldak热源模型的仿真结果在温度场分布上与实际烧结过程更为吻合。此外，激光与振镜响应时间以及插补延迟这三个参数对仿真精度和温度场分布具有显著影响。因此，在LS数值模拟中应将这些参数作为关键输入因素，以实现更高的预测精度和更好的物理一致性。

Composites and Advanced Materials

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主题：研究|Goldak热源模型