蔡令令，丁浩亮，孟 娟，温 馨，严 波*

(1. 上海交通大学 材料科学与工程学院，上海 200030；2. 航天材料及工艺研究所，北京 100076)

0 引言

选区激光烧结过程相当复杂，涉及许多不同的物理现象，包括粉末床吸收激光光束融化和熔池重凝固，粉末颗粒的润湿，液体的扩散和辐射热传导、扩散和对流热传导。在熔池中，由毛细管效应、重力等引起的激光束烧结的熔池是高度动态的，是由高表面张力和低黏度的液态金属共同驱动的，导致了随机熔体轨迹。Korner等[1]建立了一个二维格子玻尔兹曼模型，研究了高斯光束辐照下随机堆积粉体的熔融和再凝固过程，给出了考虑单个粉末颗粒的数值模拟结果；Chatterjee等[2]采用单粒子密度分布函数模拟粒子，采用焓密度分布函数模型模拟热变量的混合格子玻尔兹曼方法，并模拟了对流扩散传输过程相关的熔化/凝固问题；Attar等[3]提出了一种基于单相自由表面跟踪算法的格子玻尔兹曼模型(LBM)，并模拟了具有自由表面的流体的热输运和固液相变；Attar等[4]提出了一种用单相点阵波尔兹曼法模拟二维动态润湿现象的新算法；Khairallah等[5]利用ALE3D多物理场代码建立了一个三维细观模型来模拟选择性激光熔化过程；Xiao等[6]建立了移动高斯激光束照射下金属粉末床的SLS加工的三维模型，分析了马兰戈尼力和浮力对熔池中熔体的热行为和流体动力的影响；Nogami[7]建立了变形颗粒堆积床内流体流动和传热的数学模型，该模型结合了床层变形的离散元法和气体流动的计算流体动力学。……