近日,我院机械工程学科博士研究生王芹在激光/超高频感应复合增材制造方面取得重要进展,相关研究成果《同步感应辅助激光熔丝沉积过程中的热演化与流体流动模型》(Modeling of thermal evolution and fluid flow during synchronous induction-assisted laser wire deposition)发表在《International Journal of Heat and Mass Transfer》。《International Journal of Heat and Mass Transfer》是工程技术热力学领域的知名期刊,目前影响因子为5(SCI二区top)。论文第一作者为博士研究生王芹,通讯作者为石永军教授,中国石油大学(华东)为第一署名单位和唯一通讯作者,该研究得到山东省自然科学基金与国家自然科学基金项目的资助。
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超高频感应热源作为激光沉积制造中常用的辅助热源,在复合沉积过程中具有降低熔池温度梯度、细化微观组织尺寸及缓解成形件应力集中的作用。为探究同步“滑板型”超高频感应热对激光沉积过程的影响,采用数值模拟的方法,构建了激光/感应复合沉积过程的电磁-热-流多物理场耦合模型,着重分析了不同感应热源参数下熔池的温度演变、流体流动及凝固特性,明晰了交变磁场对熔池温度与流速的作用机制,揭示了洛伦兹力的搅拌作用对成形件微观组织与性能的影响规律。为超高频感应热源的工业应用提供了理论基础。
激光/感应同步沉积数值模拟仿真
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2024.126453