随着科技的发展与进步,增材制造技术由于其具有材料可重复利用、可以进行个性化定制等优点已逐渐成为制造业领域的新方向,然而在增材制造技术不断发展的同时始终面临着一些技术瓶颈难题（如:工艺可重复性差、生产成本高昂、加工过程中易出现孔隙裂纹等问题）,使得成型件质量无法得到保证,探索工艺参数过程中的试错实验导致加工成本高昂等问题始终制约着增材制造技术的发展,且无法实现工艺参数的实时反馈控制与优化,使其难以在航空航天、生物医疗等精密制造行业中得到进一步发展。因此,为解决上述问题,本文提出基于数字孪生技术构建送粉式金属增材制造工艺机理的数字化模型,以实现熔池温度场及残余热应力的预测,最终达到工艺参数实时反馈与优化的目的。为完成上述目标,本文首先借助Ansys有限元分析软件,以316L不锈钢为原材料,基于激光束为热源的送粉式金属增材制造工艺过程建立热力耦合仿真分析模型,探究单层多道和多层单道的两种情况下熔池温度场与残余热应力的具体分布情况,然后通过具体实验,将金属送粉增材制造过程中采集的熔池温度场数据与仿真结果进行对比分析,从而验证了仿真结果的准确性。其次是通过回归设计与分析的方法,建立有关激光功率、扫描速度以及基板预热温度三者之间的回归模型,并分析其对金属送粉增材制造过程中熔池温度与残余热应力的影响。最后,利用回归分析构建的数据模型,以金属送粉增材制造的熔池温度作为输入端的激励数据,残余热应力作为输出数据,建立针对送粉式金属增材制造工艺过程的数字孪生体,即将激光功率和扫描速度视为主要设计参数分别建立孪生模型,并对比分析了基于数字孪生技术得到的残余热应力与有限元模拟仿真结果,表明整体分布趋势基本保持一致,然而经由数字孪生体预测结果所需计算时间远小于有限元分析所消耗时间,因而可实现对工艺参数的实时反馈与优化,进而大大提高打印效率。