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定向凝固是在凝固過程中采用強制手段，在凝固金屬還未凝固的熔體中建立起沿特定方向的溫度梯度。

圖 7 凝固方向示意圖(a)、溫度場分布(b)、缺陷位置預測(c)、實際鑄件比對(d)3D打印陶殼模鑄模不均厚殼模設計與方向凝固控制分析觀察模擬分析結果如圖 8所示，藉由澆冒口殼模厚度增加，觀察不均厚殼模厚度比1~8的金屬液凝固過程。

微觀尺度模擬方法聚焦于模擬在移動熱源作用下材料的熔化-凝固過程，旨在揭示金屬增材制造缺陷形成機理與微觀組織演化規律，由于建模的極端復雜性以及高昂的計算成本，目前僅能求解有限道次和有限層數規模的問題,無法開展更大規模增材制造過程的預測分析；宏觀尺度模擬方法聚焦于模擬金屬增材制造零件的殘余應力與翹曲變形，采用“超級層”技術簡化沉積過程、體素有限元法實現模型的逐層高效離散，并通過單向熱-力耦合算法或固有應變法進行材料力學行為求解

Chvorinov的規則給出了凝固時間之間的關系，其模數可以寫為：其中：t是鑄件凝固時間N是一個常數（通常等于2）B是模具常數可以使用以下公式計算其中：ρm是金屬的密度Tm是金屬的熔化或凝固溫度T0是模具的初始溫度k是模具的導熱系數ρ是模具的密度c是模具的比熱L是金屬熔化的潛熱cm是金屬的比熱Tpour是金屬澆注溫度

本次模擬將采用歐洲ADIMEW項目（評估不同金屬管道焊接老化后的完整性項目）中的雙金屬焊接的基準。ADIMEW的模型參考法國核電站中比較有代表性的V形倒角焊縫，有大量實驗數據支持。 模擬得到的殘余應力曲線將會與合作方的實驗結果相比較。

在之前的推文中我們使用粘塑性自洽多晶體塑性模型（Visco-plasitic Self Consistant，VPSC）計算了面心立方（fcc）、體心立方（bcc）金屬材料變形過程，實現了織構演變的模擬，應力預測等。本文將介紹VPSC模擬FCC金屬等通道轉角擠壓(ECAE)工藝。

</p><p class="ql-align-center"><br></p><p class="ql-align-justify"><strong>三、計算結果及分析</strong></p><p>經CFD模擬，本項目金屬袋除塵器的模擬運行狀態如下：</p><p class="ql-align-center"><img src="https://img.jishulink.com/msimage/

擴展黃永剛原始晶體塑性程序加入AF背應力模擬金屬疲勞問題參考文獻：《Low-cycle fatigue life prediction of a polycrystalline nickel-base superalloy using crystal plasticity modelling approach》在原始程序中修改流動方程，加入背應力項，引入運動硬化項，從而可以描述多晶金屬循環加載中的包辛格效應

當金屬絲被推進到這個小型的熔池中時，它會迅速融化并形成一個小型的液滴。6. 液滴通過筆尖噴出并附著在基板上，然后快速凝固形成一個新的固體層。CFD數值模擬1. 本文使用CFD軟件FLOW-3D模擬M3DPen打印過程中熔融金屬的凝固過程。2. 通過模擬分析證明了M3DPen打印過程中熔融金屬的穩定沉積。3.

為此研發團隊開發了數據驅動霧化技術，完成了包括凝固過程相變、凝固過程熱導率變化以及金屬液物性（粘度、表面張力）等參數的模擬計算，建立了全套“金屬凝固過程物性數據庫”，為雙相不銹鋼氣霧化提供了完備的數據支撐。圖5~圖8為2507雙相不銹鋼的相關物性模擬計算結果。

這可以減少液滴與其周圍環境之間的溫度梯度，減緩液滴的熱量擴散，從而促進聚結和凝固，形成一個光滑的三維固體。研究采用FLOW-3D進行了參數化的CFD分析，以探索這種方法的可行性。圖3 熔融金屬液滴噴出模擬液滴聚結和凝固實驗研究了加熱的基體上層內液滴的凝固，該過程可以用液滴之間中心到中心的間距以及液滴噴射頻率的函數進行描述。

寫在最后：VPSC8在VPSC7的基礎上改進了許多模型及語法，對多晶體的塑性變形過程模擬更為精確，應用更為廣泛，并且其收斂性更強，更有利于大尺寸材料的塑性變形模擬。相關培訓:粘塑性自洽多晶體塑性模型軟件（VPSC）課程培訓通知歡迎通過公眾號"320科技工作室"聯系我們