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非交错网格下三维准稳态激光重熔熔池数值模拟
曾大文, 黄开金, 谢长生
计算物理
1999, 16 (6):
616-623.
对三维准稳态激光重熔问题进行数值模拟,模型考虑了熔池内金属液体的流动和换热。在非交错网格下,采用修正的动量插值技术和SIMPLE算法求解动量方程。数值结果表明表面张力温度系数∂γ/∂T 对熔池内金属液体的流动方式有重要影响。当∂γ/∂T 为-3-5×10-6 时,熔池中只存在沿顺时针方向流动的主对流环;当∂γ/∂T为-3.5×10-4 时,主对流环诱导产生了二次对流环。当∂γ/∂T为+3.5×10-4 时,与负的表面温度张力系数情形相反,熔池中只存在沿逆时针方向流动的主对流环。通过灰铸铁激光相变硬化实验,实测了硬化层深度和宽度。计算结果和实验结果进行了比较。
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