本书主要介绍增材制造产品性能表征、仿真分析方法和仿真技术在典型增材制造工艺中的应用等内容。全书共10章。第1章增材制造技术概述简介了增材制造的概念、原理、分类、优势和面临的挑战；第2章增材制造产品性能预测，分别从产品性能表征方法、产品质量控制手段和产品性能预测技术方面进行阐述；第3章增材制造技术仿真分析方法，介绍增材制造仿真软件，ANSYS宏观温度场、应力场和流场仿真分析、多尺度仿真技术和工艺参数性能优化；第4～9章分别介绍仿真技术在熔融沉积成型、光固化成型、金属粉末床熔融成型、激光直接金属堆积成型、电弧增材制造成型和电子束自由成型工艺中的应用；第10章介绍使用ANSYS Additive Science模块进行金属增材微观组织仿真分析的方法。本书具备增材制造成型过程仿真的理论深度与企业实践的实用性，配套丰富的工程实例和先进算法，适合项目化教学，**强调培养学生解决增材制造复杂工程问题的能力。 本书可作为职业院校机械相关专业和高等院校机械工程、材料工程、智能制造工程专业教材，也可作为工程技术人员的自学用书。 为便于教学，本书配套有电子教案、助教课件、微课视频等教学资源，选择本书作为教材

前言 第1章增材制造技术概述1 11增材制造技术原理及分类1 12增材制造技术优势4 13增材制造技术面临的挑战6 习题6 第2章增材制造产品性能预测7 21增材制造产品性能表征7 211金属增材制造产品性能表征9 212非金属增材制造产品性能表征14 22增材制造产品质量控制手段17 23基于仿真分析的产品性能预测技术19 习题20 第3章增材制造技术仿真分析方法21 31增材制造仿真软件简介21 32ANSYS 温度场、应力场和流场分析25 321APDL语言基础知识25 322温度场分析35 323应力场分析37 324流场分析38 33ANSYS Additive Print仿真分析40 34ANSYS Workbench Additive仿真分析48 3**NSYS Additive Science仿真分析53 36增材制造工艺过程多尺度仿真57 361粉末床模拟58 362格子玻尔兹曼法62 363元胞自动机65 37增材制造工艺参数优化66 371智能优化算法66 372多目标优化算法75 习题78 第4章熔融沉积成型技术（FDM）仿真 分析79 41FDM成型工艺79 42FDM成型工艺仿真模拟80 421FDM成型过程温度场的有限元 模拟80 422FDM成型过程应力应变场有限元 模拟83 423FDM成型工艺过程仿真实例85 43FDM成型质量影响因素96 44FDM成型工艺参数优化98 习题102 第5章光固化成型技术（SLA）仿真 分析103 51SLA成型工艺103 511SLA成型工艺原理103 512SLA的特点104 513SLA快速原型制作过程104 52SLA成型工艺仿真模拟105 521模型理论基础105 522施加载荷及约束108 523仿真案例109 53SLA成型误差分析117 54工艺参数优化设计121 习题121 第6章金属粉末床熔融成型技术 （PBF）仿真分析122 61SLM成型工艺原理122 62SLM成型仿真理论基础123 63SLM成型工艺仿真过程123 631ANSYS仿真模型选取与参数 设计123 632ANSYS仿真模型建立124 633有限元模拟结果与分析129 64仿真案例134 641考虑材料属性转换的仿真分析 （ANSYS）134 642温度场与应力场仿真分析（ANSYS Additive）148 643温度场与应力场仿真分析（EDEM Flow 3D）155 644固有应变算法的增材工艺仿真分析 （ANSYS Additive Print）160 645热—力耦合算法的仿真分析（ANSYS Workbench Additive）166 646考虑扫描路径的增材工艺仿真 分析（AM Prosim）169 习题171 第7章激光直接金属堆积成型技术 （DMD）仿真分析172 71DMD成型工艺原理172 72有限元热—力耦合模型173 73DMD成型工艺参数优化173 74DMD成型工艺仿真案例173 习题176 第8章电弧增材制造技术（WAAM） 仿真分析177 81WAAM成型工艺原理177 82WAAM成型尺寸精度影响因素179 83WAAM成型工艺仿真案例179 习题183 第9章电子束自由成型技术（EBF） 仿真分析184 91EBF成型工艺原理184 92EBF成型温度场和应力场分析185 习题188 第10章金属增材微观组织仿真 分析189 101模拟仿真采用材料189 102仿真参数设置190 103单道仿真模拟190 1031激光功率对单道熔池影响的仿真 计算190 1032扫描速度对单道熔池影响的仿真 计算191 104内部缺陷仿真模拟192 1041激光功率对于内部缺陷影响的 仿真计算192 1042激光扫描速度对于内部缺陷 影响的仿真计算192 1043铺粉厚度对于内部缺陷影响的 仿真计算193 1044扫描间距对于内部缺陷影响的 仿真计算193 105微观结构仿真模拟194 1051激光功率对微观结构影响的仿真 计算194 1052激光扫描速度对微观结构影响的 仿真计算197 1053基板预热温度对微观结构影响的 仿真计算197 1054铺粉厚度对微观结构影响的仿真 计算202 1055扫描间距对微观结构影响的仿真 计算202 1056起始激光角对微观结构影响的仿真 计算206 1057旋转激光角对微观结构影响的 仿真计算209 习题212 参考文献213