图:激光加工过程熔池内增强颗粒与熔体界面速度场分布，来源：南京航空航天大学
图:激光加工过程熔池内增强颗粒与熔体界面压强分布，来源：南京航空航天大学
图:激光加工后凝固基体中增强颗粒体积分布云图，来源：南京航空航天大学
图:激光加工熔池内增强颗粒与熔体界面附近流场分布及受力示意图，来源：南京航空航天大学
图:激光实验加工增强颗粒在凝固基体分布SEM图，来源：南京航空航天大学
南京航空航天大学发明的激光3D打印复合材料熔池内增强相与熔体界面传热传质的模拟方法具有如下好处：
一、利用计算机模拟激光加工过程，采用激光加工过程中熔池内增强颗粒与熔体界面间传热传质的数学物理模型，实现了激光加工凝固后增强颗粒在基体分布状态的模拟，能够动态且定量地研究增强颗粒与熔体界面的温度场、速度场和压力场等，进而预测增强颗粒在凝固基体中的分布状态，从而建立了工艺-界面传热传质过程-组织之间的映射关系，为制定复合材料激光加工工艺，改善增强颗粒在基体中的分布状态和获得均匀的显微组织提供理论指导。因此，南京航空航天大学解决了激光加工过程基于经验或半经验的确定性模型或解析计算问题，实现了增强颗粒与熔体界面间传热传质的定量研究，准确预测增强颗粒在凝固基体中的分布状态。
二、以增强颗粒与熔体界面传热传质为桥梁建立与宏观温度场之间的联系，实现了微观-宏观的多尺度耦合模拟，揭示了增强颗粒与熔体界面间的传热传质规律，即增强颗粒在熔体作用下的运动机制和最终在凝固组织中的分布状态。
三、利用数值模拟、流体动力学和材料热力学等多学科结合，在不同尺度和位置上再现增强颗粒与熔体界面间的传热传质过程，定量研究增强颗粒冶金热力学和动力学机制，并且可预测增强颗粒分布状态，计算结果和实验结果相吻合。
除了研究激光3D打印复合材料熔池内增强相与熔体界面传热传质的相关性，南京航空航天大学还研究了基于时间和空间主动跟踪的激光3D打印熔池凝固行为数值模拟方法，激光束与粉末颗粒光固耦合过程的介观模拟方法等等。
参考资料：CN105868434A
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