COMSOL激光熔覆高斯体热源定义（含讲解视频）

       在激光熔覆实际加工过程中，激光光束以一定速度移动，且能量分布并不均匀，尤其是垂直于扫描方向的光源能量分布差异较大，而表面热源模型并不能深入到熔池内部。所以体热源应运而生，体热源的激光能量不仅沉积在粉末层的表面，而且可以穿透到熔覆层内部，提高了熔池瞬态温度场或者流场的计算精度。有学者基于高斯面热源模型， 建立了旋转高斯体热源， 旋转 Gauss 曲面体是将 Gauss 曲线围绕其对称轴旋转而形成的。假设热源能量全部分布在此曲面体内部，在截面热流密度呈 Gauss分布。

图 1 旋转高斯曲面体热源

       旋转高斯曲面体热源能量分布函数如公式1所示：

图 2 旋转高斯曲面体热源能量公式

     本模型主要采用了comsol 6.1 版本中的固体传热物理场进行求解结算，详细的物理场选择及边界条件设置如图 3所示。

图 3 物理场选择及边界条件设置

       网格绘制采用扫略的方式进行网格绘制。详细的控制参数以及网格绘制如图4所示。

图 4 网格绘制

图 5 温度分布

图 6 高斯体热源移动过程

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