連續(xù)激光輻照鋁靶材過程的熱耦合計算分析.pdf

1、本文利用有限元的理論，對連續(xù)激光對金屬材料的熱傳導過程進行了數(shù)值模擬，得到了金屬材料的溫度場分布和熱耦合系數(shù)等結果。 根據(jù)經(jīng)典熱傳導的基本原理，描述了激光對金屬的加熱過程，從熱力學關系和熱傳導方程出發(fā)，討論了這個過程中靶材溫度和其它各狀態(tài)參量之間的關系，給出了激光與金屬相互作用的不同理論模型的加熱數(shù)值解。 介紹了激光輻照靶材的數(shù)學模型下的假設，并利用軸對稱的熱傳導方程和伽遼金法推導了軸對稱的有限元的熱傳導方程的計算方程，

2、并且利用簡單的三角剖分，經(jīng)過線性插值和總體合成，可以求得每一點的溫度場。同時，給出了網(wǎng)格劃分的方法和時間步長的確定方法。 模擬計算了鋁靶材在不同功率連續(xù)激光照射下的溫度場，并由對溫度場的分析結果得到瞬態(tài)熱耦合系數(shù)，并對不同激光功率加載下的瞬態(tài)熱耦合系數(shù)進行討論。 模擬計算了連續(xù)激光加熱不同厚度靶材的溫度場，并由得到的溫度場結果分析得出在已知表面中心溫度情況下估算特定厚度靶材不同深度處的溫度的公式。 本文的研究結果