面向粉末床熔融应用的移动热源梯度模型
其他凝聚态物理
2022-02-15 v1
摘要
本文中，我们在热传导的梯度理论框架下推导了移动热源准稳态问题的闭式解。该理论可由双温模型形式化导出，并可视为具有四阶控制方程的 Guyer-Krumhansl 模型的广义变体。我们表明，所考虑的梯度理论变体可获得移动点热源和线热源的无奇点有用解，可用于激光粉末床熔融过程中熔池形状的精细分析。推导的解包含单一附加长度尺度参数，其可与粉末床的平均颗粒尺寸相关联。即，我们表明所发展的梯度模型能够描述先前实验中观测到的熔池深度随粉末颗粒尺寸增大而减小的现象。我们还推导了可用于不同材料模型长度尺度参数实验辨识的无量纲关系。基于所考虑理论中的格林函数方法，还推导并研究了高斯激光束的半解析解。
引用
@article{arxiv.2202.06501,
title = {Gradient models of moving heat sources for powder bed fusion applications},
author = {Y. O. Solyaev and S. A. Lurie},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.06501},
year = {2022}
}