
SLM增材制造粉床数值模拟:EDEM与Gambit软件应用及Flow3D模型模拟详解
增材制造的粉床建模就像搭乐高积木——只不过这里的积木是微米级金属粉末,而搭建工具换成了
激光束。在SLM工艺的数值模拟里,粉床质量直接影响着后续熔池行为的可信度。EDEM里生成的粉末堆可不
能是整齐划一的军训方阵,得有点自然散落的烟火气。
用Python写个随机分布生成器比相亲时找话题容易多了:
```python
import numpy as np
def generate_particles(num, mean_size, std_dev):
sizes = np.random.normal(loc=mean_size, scale=std_dev, size=num)
return np.clip(sizes, 15e-6, 45e-6) # 限制在15-45微米
```
这段代码生成的粉末直径遵循正态分布,最后那个clip函数防止出现离谱的极端值。实际操作时记
得把生成的粒径数据导入EDEM,别像新手厨师把糖当盐撒——Gambit可是会报错的。
转换STL文件时有个隐藏关卡:Gambit的导出设置里有个"surface tolerance"参数,调小了导出的
模型细节更丰富,但小心别让文件体积暴涨到让Flow3D卡成PPT。建议从0.01mm开始试,就像调节老式收音
机那样慢慢找信号清晰的临界点。
说到Flow3D的热源模型,内置的双椭球体热源够应付大部分情况,但遇到特殊材料就得自己改Fort
ran子程序。比如这段蒸汽反冲力的代码片段:
```fortran
REAL FUNCTION VAPOR_RECOIL(T)
IMPLICIT NONE
REAL, INTENT(IN) :: T ! 温度
REAL :: P_sat = 1.2e5 ! 饱和蒸汽压
REAL :: beta = 0.3 ! 反冲系数
IF(T > 1600.0) THEN
VAPOR_RECOIL = beta * P_sat * SQRT(T/3000.0)
ELSE
VAPOR_RECOIL = 0.0
END IF
END FUNCTION