高精尖中心先进制造与设计部刘谋斌课题组（先进计算与多介质耦合力学）在金属增材制造工艺过程模拟与产品缺陷预测方面取得系列重要研究进展，提出了原创算法，发展了自主可控的一体化模拟技术，从理论上建立了材料物性及工艺参数与增材制造产品缺陷的关联。所发展的算法、求解器和无量纲数已经应用于某航天科技重要部件增材制造工艺过程模拟与缺陷分析，并能推广至其他粉末冶金相关领域。

此算法实现了复杂区域中金属颗粒与外部气体的双向完全耦合作用（图1），同时，求解器可以复现金属增材制造球化、局部熔化、未融合等传统商业软件难以模拟的现象，并能够用于研究粉床温度分布，以及预测增材制造产品的内部缺陷（如空洞、气泡等），是目前国际上少数几个能实现金属增材制造多道多层工艺过程模拟的求解器之一。

图1 同轴送粉模拟

图2 粉末尺度熔化和凝固