涂層基體在脈沖激光輻照下的非傅里葉效應(yīng)分析.pdf

1、近年來隨著超短脈沖激光加工技術(shù)的飛速發(fā)展，在納微尺度傳熱的研究越來越重要。涂層技術(shù)是改良基體物理性能的有效手段，在計(jì)算機(jī)集成電路板和航天工業(yè)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。大量實(shí)驗(yàn)表明超快速納微尺度的加熱情況非傅里葉效應(yīng)不能忽略。
　　本文基于非傅里葉Cattaneo-Vernotte方程導(dǎo)熱理論，研究了涂層基體在強(qiáng)激光輻照下的非傅里葉效應(yīng)。將涂層結(jié)構(gòu)抽象為具有一定厚度的薄層和無限厚度的半無限體的一維情況，運(yùn)用拉普拉斯積分變換的方法，推導(dǎo)出脈沖激

2、光熱流作用薄層半無限體溫度場應(yīng)力場的L氏域解析解，采用加速收斂反演積分的數(shù)值方法，使用MATLAB編程計(jì)算得到結(jié)果。主要取得的成果如下:
　　(1)激光強(qiáng)度在加熱范圍內(nèi)，薄層半無限體在脈沖熱流作用下，溫度隨時(shí)間的推移而升高，呈現(xiàn)出明顯的波動(dòng)性。溫度場的分布與材料的熱弛豫時(shí)間、入射熱流脈寬等有關(guān)。熱弛豫時(shí)間越大，非傅里葉效應(yīng)越明顯;脈寬越大，溫度的波動(dòng)幅度較大。
　　(2)在正弦脈沖熱流作用下，薄層半無限體中會(huì)出現(xiàn)拉壓應(yīng)力。應(yīng)