
经典复现:COMSOL模拟下的激光烧蚀、激光融覆与选区激光融化基本原理
# 【经典复现】COMSOL 激光烧蚀、激光熔覆与选区激光熔化探索
在材料加工领域,激光直接沉积技术因其独特的优势而备受瞩目。今天咱就来唠唠利用 COMSOL 复
现激光烧蚀、激光熔覆和选区激光熔化这些经典过程,顺便探讨探讨背后的原理。
## 基本原理那些事儿
激光直接沉积过程可不简单,快速熔化凝固,再加上多组分粉末的加入,直接在熔池里搅起了复杂
的输运现象“风暴”。而且啊,热行为对凝固组织和性能影响那叫一个显著。就好比炒菜,火候(热行为)把握
不好,菜的口感(凝固组织和性能)就大打折扣。
为了搞清楚这里面的门道,我们通过三维数值模型来模拟在 316L 材料上直接激光沉积过程中的
传热、流体流动以及凝固过程。通过瞬态热分布,能得到像温度梯度(G)、凝固生长速率(R)和凝固速率(G×R
)这些凝固特征,凭借这些,就能预测凝固组织的形貌和规模啦。
## COMSOL 模拟实现思路
下面咱结合点代码(伪代码示意哈)来看看大概怎么操作。
```matlab
% 定义材料参数
material_properties = {
'density', 7980, % 316L 密度 kg/m
'thermal_conductivity', 16.2, % 热导率 W/(m·K)
'heat_capacity', 500 % 比热容 J/(kg·K)
};
% 定义激光参数
laser_power = 200; % 激光功率 W
laser_spot_radius = 0.0005; % 激光光斑半径 m
laser_scanning_speed = 0.005; % 激光扫描速度 m/s
% 构建三维模型网格
mesh_size = 0.0001; % 网格尺寸 m
model_domain = [0.01, 0.01, 0.005]; % 模型区域尺寸 m
mesh = generate_mesh(model_domain, mesh_size);
% 设置边界条件
boundary_conditions = {