机构名称：
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在增材制造中，新几何形状、工艺参数和材料的升级会耗费大量的时间和成本。特别是对于激光定向能量沉积 (DED-L)，熔池的极端物理环境需要进行多次反复试验才能量化工艺行为。这些测试大大增加了制造费用。因此，如果可以减少实验测试量，DED-L 工艺的数字孪生 (DT) 将具有巨大的价值。在本研究中，研究了基于耦合全局和局部模型的多尺度 DT。全局模型模拟整个部件的加热，而局部模型仅代表该全局几何形状的特定区域。对局部模型使用高密度网格可以模拟 DED-L 中典型的特定激光-粉末相互作用和快速冷却速率。全局模型的结果用于将有关打印作业期间工艺条件变化的情境感知集成到局部模型中。这种过程演变不可能通过较小尺寸的模型获得，并且对于准确模拟多包层沉积而言是必不可少的。DT 在具有现场过程监控功能的工业级 DED-L 机器上进行了验证。在所有情况下，DT 都与实验数据和金相检查高度相似，并且计算成本合理。
仿真建模实践与理论
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