[发明专利]基于欧拉网格的增材制造工艺构件尺度的仿真处理方法

权利要求书

1.一种基于欧拉网格的增材制造工艺构件尺度的仿真处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

A，导入目标构件的激光运动轨迹；

B，采用欧拉网格对计算域进行离散化，得到位置固定的细网格区域和粗网格区域，其中，所述细网格区域的网格密度大于粗网格区域的网格密度，所述细网格区域为激光光斑的打印区域；

C，建立统一的传热模型的控制方程；

D，按照所述激光运动轨迹执行目标构件的打印仿真，其中，当所述目标构件位于所述细网格区域中的当前打印层打印时，按照时间层推进的方式，对所述控制方程进行求解，得到下一时间层所述计算域中各个网格节点上的热物理场信息；其中，在按照时间层推进的方式，对所述控制方程进行求解时，根据时间更新公式tⁿ⁺¹＝tⁿ+(1-α)Δt来更新各时间层上的仿真时间，tⁿ和tⁿ⁺¹分别为第n时层和第n+1时层上的仿真时间，Δt为时间步长；

E，判断所述激光运动轨迹是否执行完毕：若是，则结束仿真，否则进入步骤F；

F，判断所述当前打印层是否打印完毕：若所述当前打印层已打印完毕，则控制所述目标构件垂直向下移动预设的距离，并求解所述控制方程，更新所述计算域中各个网格节点上的热物理场信息，使所述当前打印层的下一待打印层进入所述细网格区域，然后返回步骤D继续执行；若当前打印层未打印完毕，则直接返回步骤D继续执行。

2.根据权利要求1所述的仿真处理方法，其特征在于，

所述控制方程为：

其中，ρ为物性参数密度；

c为物性参数比热容；

k为物性参数导热系数；

Γ_LS为预设的激光的热通量；

S_T为预设的热源项；

t为时间变量；

T为温度；

u为目标构件的移动速度；

α为打印状态控制参数，当打印的目标构件位于所述细网格区域中的当前打印层打印时，α＝0；当当前打印层打印完毕后所述目标构件下移时，α＝1。

3.根据权利要求2所述的仿真处理方法，其特征在于，

当所述目标构件位于所述细网格区域中的当前打印层打印时，求解的控制方程为：

4.根据权利要求2所述的仿真处理方法，其特征在于，

在当前打印层打印完毕时，控制所述目标构件垂直向下移动预设的距离，并求解所述控制方程，更新计算域中各个网格节点上的热物理场信息；所述目标构件向下移动的速度为u＝(u_x，u_y，u_z)＝(0，0，u_z)，其中，垂直方向的移动速度u_z根据以下速度公式求解：

其中，h为目标构件垂直向下移动的预设距离。

5.根据权利要求4所述的仿真处理方法，其特征在于，

在所述当前打印层打印完毕时，求解的控制方程为：