摘要 针对金属材料的激光立体成形 (MLSF) 工艺, 利用大型有限元分析工具 Ansys 的二次开发语言 APDL, 开发了成形过程温度场, 应力场的参数化有限元模型. 该模型综合考虑了随温度变化的材料非线性, 高斯激光能量分布, 对流/辐射换热边界条件, 相变以及自由变形约束等一系列问题. 通过使用过渡网格划分技术, 在提高计算精度的基础上, 大幅减少了单元数目, 从而实现了金属激光立体成形过程的整体建模. 采用移动热源和单元生死技术, 对激光成形过程热应力场进行了有效仿真, 在准确计算温度场演化规律的基础上, 揭示了塑性压缩区, 塑性拉伸区, 卸载区等热应力场产生的原因. 使用该参数化模型便于研究金属激光立体成形工艺条件, 不同材料等对成形过程热应力场的影响.