增材制造技术是一种基于“离散-堆积”原理的成型制造技术,具有操作过程简单、材料能源损耗低、按需泛化能力强等优势,在航天飞行器、汽车工业和医疗辅助设备等领域具有重要的应用价值。金属液滴沉积制造技术作为重要的分支领域,以液滴为单位实现逐点沉积,具有更高的灵活性和泛化能力。然而,粗糙的成型件表面质量和内部结合质量缺陷制约了理论向应用的转化能力。本文采用格子Boltzmann方法,研究热源液滴沉积铺展过程中的界面演化、受力机理和传热相变过程,为金属液滴沉积制造技术的进一步发展提供支撑。具体研究内容包括:（1）在单组分伪势模型与显式焓变模型基础上,对浸没边界法中的固体判别函数进行修正,实现了热源液滴沉积过程模拟。与常温液滴沉积过程的对比结果表明,冷却和凝固作用会影响单液滴、多液滴的界面运动过程和沉积形貌。铺展运动促进了液滴凝固,而凝固作用又会抑制铺展和回弹作用,二者的耦合关系是决定沉积运动和形貌的主导因素。由于液滴凝固后的表面浸润性会发生改变,所以连续沉积过程模拟需要对凝固表面的场势能进行设定。沉积液滴与凝固表面的浸润作用,导致实际间距与沉积间距产生偏差。通过对后者的优化,可以实现均一的连续沉积形貌。（2）建立热源液滴两体连续沉积模型,探究斜柱沉积过程中的偏移问题。根据后沉积液滴的表面能演化趋势,将沉积过程分为下落、快速扩张、慢速扩张和回弹四个阶段。压强梯度力是水平偏移的主要驱动力,使液滴在扩张阶段中发生滑动,而产生主要偏移距离。轴线距离、浸润度和沉积高度是影响偏移程度的主要过程参数,并通过加速段时长与速度极值的竞争关系,影响偏移运动过程。根据材料参数对沉积间距进行优化,能够实现均一的斜柱沉积形貌。（3）在两体连续沉积模型基础上,增大沉积间距、调整凝固表面和基板浸润度,探究水平沉积过程中的吸引/排斥特性。水平连续沉积过程受基板与凝固表面的毛细竞争关系决定,使液滴间产生吸引/排斥特性。两种浸润性的提高均会影响沉积形貌,使表面粗糙度降低。轴线距离的改变使沉积呈现两种运动模式,并在两种浸润度的耦合影响下,决定吸引/排斥特性产生的偏移程度。（4）将生死单元技术引入传热相变格子Boltzmann方程中,实现跨尺度多层沉积过程模拟,并根据材料参数优化初始温度条件、空闲时间和沉积尺寸。不同沉积位置受温度环境、传热能力和传热距离的影响程度差异,导致温度演化趋势和空间分布状态的差异。沉积液滴使相邻金属发生重熔作用,并在沉积温差与沉积位置耦合因素影响下,使冶金结合质量产生各向异性。