粉层密度对于粉床来说，是非常重要的物理性质之一。把它考虑进来，能让一直以来的连续粉床更接近那种分散的粉末模型。粉层密度能被看作是固相密度和粉末层孔隙率的一种关联表现。咱们使用非耦合热－力学的建模方式，依靠 ABAQUS 软件创建出利用多重曝光工艺（意思是在成形过程中，对每一层粉末都进行多次扫描加工）来制成 316L 不锈钢悬垂结构的有限元仿真数字模型。

首先呢，在传热的探究中搞明白 SLM 过程中瞬间的热量分布情况，然后依据这个瞬间热量分布的结果，通过结构分析的方法弄清楚残余应力和变形的分布状况。在传热探究的时候，给粉末相和固相设定的场变量分别是 0 和 1，然后按照不同的场变量设定、跟温度相关的材料特性以及 316L 不锈钢的熔化温度标准，确定了基于 FORTRAN 的 USDFLD 用户子程序。在模拟的进程里，如果节点和单元的温度超过 1380°C 了，USDFLD 子程序就通过改变场变量，让节点单元从粉末相转变为固相。还有一个基于 FORTRAN 的 DFLUX 子程序，是用来确定激光的各项参数、激光光斑内部的能量分布以及扫描的形式的。

等获取到 SLM 过程的瞬间温度分布以后，就接着开展下一个阶段的结构分析。结构分析对模型进行了一系列的调整，比如单元的类型、边界条件以及力学性质的确定，也包含了跟温度相关的力学性能。把传热分析的结果当作预先设定好的场，就能得到最终成形零件的残余应力和变形，这就是非耦合热－力学分析所涉及的基本程序的流程图。