收藏本站
《南京理工大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

连续激光辐照铝靶材过程的热耦合计算分析

李训牛  
【摘要】: 本文利用有限元的理论,对连续激光对金属材料的热传导过程进行了数值模拟,得到了金属材料的温度场分布和热耦合系数等结果。 根据经典热传导的基本原理,描述了激光对金属的加热过程,从热力学关系和热传导方程出发,讨论了这个过程中靶材温度和其它各状态参量之间的关系,给出了激光与金属相互作用的不同理论模型的加热数值解。 介绍了激光辐照靶材的数学模型下的假设,并利用轴对称的热传导方程和伽辽金法推导了轴对称的有限元的热传导方程的计算方程,并且利用简单的三角剖分,经过线性插值和总体合成,可以求得每一点的温度场。同时,给出了网格划分的方法和时间步长的确定方法。 模拟计算了铝靶材在不同功率连续激光照射下的温度场,并由对温度场的分析结果得到瞬态热耦合系数,并对不同激光功率加载下的瞬态热耦合系数进行讨论。 模拟计算了连续激光加热不同厚度靶材的温度场,并由得到的温度场结果分析得出在已知表面中心温度情况下估算特定厚度靶材不同深度处的温度的公式。 本文的研究结果对激光金属材料加工与应用有参考价值。
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TG115

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 唐志平;激光辐照下充压柱壳失效的三维离散元模拟[J];爆炸与冲击;2001年01期
2 陈裕泽;低功率密度激光辐照结构的热动力失效[J];爆炸与冲击;1996年02期
3 魏在福,查鸿逵,王润文;激光加热温度场物理分析[J];光学学报;1994年04期
4 王伟平,刘绪发,刘常龄;连续波激光辐照下金属材料的二维非线性温度场研究[J];高压物理学报;1996年04期
5 李好平;王莉;才庆魁;;激光加热温度场的简化计算[J];激光技术;1991年02期
6 陈海韬,夏生杰,陈丽吟,楚泽湘;对流传热边界层温度分布的激光干涉测量[J];力学学报;1993年06期
7 周益春,段祝平,解伯民;强激光破坏机制研究进展[J];力学与实践;1995年01期
8 张可星;LY12铝靶激光热烧蚀的实验研究[J];强激光与粒子束;1990年02期
9 王伟平,吕百达,罗时荣;激光束光强分布对材料激光加热的影响[J];强激光与粒子束;2001年03期
10 彭玉峰,盛朝霞,张虎,朱遵略,程祖海,樊晓伟;激光辐照下固体材料的温度分布理论研究[J];强激光与粒子束;2004年10期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡春香;陶向阳;;PC型HgCdTe探测器对波段内外激光辐照的影响和吸收机制[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2006年04期
2 张鸿俭,冯钟潮,张鹤;TiN类薄膜的激光化学气相沉积[J];兵器材料科学与工程;1999年01期
3 石磊;赵尚弘;方绍强;胥杰;占生宝;李勇军;;激光推进环聚焦数值模拟研究[J];半导体光电;2007年05期
4 石磊;赵尚弘;占生宝;李勇军;方绍强;胥杰;;反射镜表面粗糙度对激光推进环聚焦性能的影响[J];半导体光电;2007年06期
5 赵刚;郝秋龙;陈建国;齐文宗;;超短脉冲激光与介质薄膜相互作用的解析研究[J];半导体光电;2008年02期
6 张强;汪岳峰;韩玉东;段欣涛;董伟;黄明冀;殷智勇;贾文武;;混合频率激光干扰CCD探测器的仿真研究[J];半导体光电;2010年05期
7 秦萌青,李田泽;激光在半导体材料加工中的应用与展望[J];半导体技术;1998年04期
8 钱晓峰;陈涛;郭商勇;;准分子激光加工PMMA生物芯片片基的实验研究[J];微纳电子技术;2006年01期
9 王智,吴峰,吴重庆;光纤PCVD法激光熔融过程分析[J];北方交通大学学报;1996年01期
10 王智,张劲松,吴重庆,简水生;光纤预制棒工艺的能量分析[J];北方交通大学学报;1998年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈菊芳;张永康;许仁军;;新颖高效的激光除锈技术[A];光子科技创新与产业化——长三角光子科技创新论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集[C];2006年
2 陈彦北;陆建;倪晓武;;激光作用金属板材塑性损伤的判定[A];光子科技创新与产业化——长三角光子科技创新论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集[C];2006年
3 刘立婷;龙连春;;预加轴压薄壁圆柱壳在连续激光辐照下的破坏实验[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
4 王亭亭;刘立婷;龙连春;;激光辐照预加载荷铝合金试件破坏测试[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
5 张晋峰;龙连春;;连续激光辐照碳纤维增强复合材料板温度场研究[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
6 姜可;谢冀江;张来明;徐东东;;HgCdTe探测器在激光辐照下的温度场模拟[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
7 唐志平;胥建龙;;离散元与壳体有限元结合的多尺度方法及其应用[A];计算爆炸力学进展[C];2006年
8 丁升;王建国;王玉恒;;转动充压圆柱壳体在强激光辐照下的破坏分析[A];计算爆炸力学进展[C];2006年
9 罗群;程湘爱;刘璞;饶鹏;甘秋果;;超连续谱光源辐照面阵CCD的干扰效应研究[A];第九届全国物理力学学术会议论文集[C];2009年
10 张磊;陆启生;李莉;;组合激光辐照CdS实验与耦合系数测量[A];第九届全国物理力学学术会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵翔;激光驱动飞片点火设计技术研究[D];中国工程物理研究院;2009年
2 闫华;铜合金表面激光复合耐磨层及界面特性研究[D];华中科技大学;2010年
3 刘继展;番茄采摘机器人真空吸持系统分析与优化控制研究[D];江苏大学;2010年
4 鲁金忠;激光冲击强化铝合金力学性能及微观塑性变形机理研究[D];江苏大学;2010年
5 崔泽琴;AZ31B镁合金脉冲激光加工行为的研究[D];太原理工大学;2011年
6 张洪兵;结合电弧喷涂与快速原形技术快速制造钢基模具的研究[D];沈阳工业大学;2010年
7 王金伟;连杆/箱体主轴承座裂解槽脉冲激光加工数值模拟及试验研究[D];吉林大学;2011年
8 严军;光纤激光—电弧复合焊接高强铝合金工艺、缺陷产生与质量控制[D];华中科技大学;2011年
9 罗曦;高功率激光的传输变换与光束控制研究[D];华中科技大学;2011年
10 郑超;激光冲击微成形工艺数值模拟及其实验研究[D];山东大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陶磊;尼龙6/铜复合粉末选区激光烧结制造塑料模具的研究[D];南昌航空大学;2010年
2 范子嘉;长脉冲激光与金属相互作用的热分析[D];长春理工大学;2010年
3 林琦;高能激光与光学介质薄膜作用机理的研究[D];长春理工大学;2010年
4 丛景彬;新型多脉冲YAG激光器在打孔上的实验与研究[D];长春理工大学;2010年
5 任菲;汽车缸套激光表面硬化的研究[D];郑州大学;2010年
6 李倩;钛合金激光熔覆工艺与形状修复试验研究[D];大连理工大学;2010年
7 赵冠湘;压痕尺度效应及蠕变性能的研究[D];湘潭大学;2010年
8 张霄;激光冲击强化12Cr2Ni4A钢的组织细化和表面残余应力变化[D];西北大学;2010年
9 班勇婷;玻璃板在局部冷却辅助下的激光热应力切割的仿真分析[D];浙江大学;2010年
10 沙平生;基于微晶片激光的诱导击穿光谱系统设计与研究[D];东华大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈裕泽;低功率密度激光辐照结构的热动力失效[J];爆炸与冲击;1996年02期
2 赵剑衡,孙承伟,李思忠,袁永华,王春彦,刘绪发,张宁;激光辐照下预内压低碳钢圆柱壳爆裂断口分析[J];爆炸与冲击;1998年04期
3 姚永庆,葛绍岩,吴宝根;用激光双镜干涉仪测量自然对流的温度场[J];工程热物理学报;1985年01期
4 赵剑衡,章冠人,刘绪发;激光辐照下充压柱壳结构变形的数值模拟[J];高压物理学报;1996年04期
5 吕百达,罗时荣,张彬;平顶高斯光束的相关概念和对称化变换[J];强激光与粒子束;1999年04期
6 甘荣兵,林理彬,蒋晓东,黄祖鑫,钟伟,郑万国,叶琳;用透射反射扫描法检测光学薄膜的激光损伤[J];强激光与粒子束;2002年01期
7 王伟平,吕百达,刘仓理,张大勇,骆永全,谷卓伟;脉冲激光引起铜膜镜面的环形损伤波纹研究[J];强激光与粒子束;2003年03期
8 纪峥,刘勇刚;激光束照射下内压柱壳热爆破数值模型[J];强激光与粒子束;1996年01期
9 王伟平,刘常龄,王春彦,袁永华;切向气流对激光加热材料的影响[J];强激光与粒子束;1996年03期
10 王伟平,刘绪发,孙承纬;激光时空分布对钢靶温度场及热软化的影响[J];强激光与粒子束;1997年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 骆桦,范友芳,高雪芬;热传导方程的特征值问题的研究[J];浙江理工大学学报;2005年03期
2 陈少文;黄龙;;果蔬贮藏温度的热传导方程及其数值解[J];东莞理工学院学报;2007年01期
3 巫良杰;;一类热传导方程源项识别反问题[J];四川理工学院学报(自然科学版);2011年03期
4 曹钢;王桂珍;任晓荣;;一维热传导方程的基本解[J];山东轻工业学院学报;2005年04期
5 谢英;石宪章;张勤星;;注塑模三维稳态温度场边界积分方程的修正与离散[J];塑料工业;2008年05期
6 王正浩,刘锡昌;ZS1756座式直线振动筛筛箱动态特性的分析[J];选煤技术;1991年03期
7 王树真;纪多辙;;弹塑性壳体弯曲分析的广义协调元方法[J];河南理工大学学报(自然科学版);1991年04期
8 李克智;;旋压时工件塑性区的变化规律[J];CMET.锻压装备与制造技术;1993年02期
9 陈君若;王洪纲;;淬火时考虑过冷沸腾边界和相变的热传导问题[J];材料热处理学报;1993年01期
10 陈大宏,王革,邹家祥;CAD技术在有限元分析前处理中的应用[J];北京科技大学学报;1994年S2期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈彦北;陆建;倪晓武;毕娟;张喜和;;激光加热金属数值研究中吸收率模型的影响[A];2007年先进激光技术发展与应用研讨会论文集[C];2007年
2 刘明路;赵金城;靳猛;;火灾作用下海洋平台温度场研究[A];第九届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2009年
3 叶宏武;;安全气囊排气孔的优化设计[A];铜牛杯第九届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文集[C];2009年
4 鞠金山;汪方宝;王亚锋;;碳纤维天线反射面热变形的有限元分析[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(下)[C];2006年
5 喻伟明;佘成学;;洮水水库工程混凝土面板堆石坝变形应力分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
6 白瑞祥;陈浩然;王琦;;粘贴压电作动器层合板在热载荷作用下的形状控制和电压优化[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(下册)[C];2008年
7 张作程;刘德楼;栾吉益;;济钢2~#1750m~3高炉炉缸侵蚀模型的在线应用[A];2009年山东省炼铁学术交流会论文集[C];2009年
8 王雁昆;;SATWE中剪力墙的网格划分[A];工程三维模型与虚拟现实表现——第二届工程建设计算机应用创新论坛论文集[C];2009年
9 张超;闫卓;杨庆新;陈海燕;;无接触电能传输系统可分离变压器耦合性能研究[A];天津市电机工程学会2009年学术年会论文集[C];2009年
10 姜燕;乐金朝;;沥青路面Ⅰ型裂纹扩展的理论分析与数值仿真[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 胡建新;有限元的探索[N];光明日报;2002年
2 迪声;新船重工修炼有限元分析能力[N];中国船舶报;2005年
3 汪建军;烤鸭风味火腿的制作[N];河南科技报;2006年
4 王姣;激光到底会不会损伤视网膜?(上)[N];科技日报;2008年
5 胡荣 蒋冬青;管磨机中空轴应力的有限元分析法[N];中国建材报;2004年
6 记者 刘凯洋;冷冻?缓冻?贮存食品要搞清[N];大众卫生报;2009年
7 ;里昂肠的加工[N];中国畜牧兽医报;2007年
8 记者 胡晓峰;船舶大功率激光焊接技术项目启动[N];中国船舶报;2006年
9 陶春;33国联合建“人造小太阳”[N];学习时报;2010年
10 记者 李大庆;全球第一个互联网有限元软件诞生[N];科技日报;2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 武云鹏;有限元线法求解时域问题的研究[D];清华大学;2004年
2 陈强;挥鞭样损伤的生物力学和临床研究[D];第二军医大学;2005年
3 王明波;磨料水射流结构特性与破岩机理研究[D];中国石油大学;2007年
4 刘鸿雁;对流干燥过程中明胶软胶囊传热传质性能的研究[D];天津大学;2007年
5 荣冠;岩土介质非饱和渗流分析及工程应用研究[D];武汉大学;2005年
6 田宇;高温高压生长宝石级金刚石单晶的实验与理论研究[D];吉林大学;2009年
7 蔡永昌;流形方法的理论与应用研究[D];重庆大学;2001年
8 刘荣昌;曲轴参数化有限元分析系统与滚压关键参数设计理论研究[D];西安理工大学;2005年
9 周凌宇;钢—混凝土组合箱梁受力性能及空间非线性分析[D];中南大学;2005年
10 黄宇琦;胸锁乳突肌筋膜痛的解剖学及其临床研究[D];第一军医大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李训牛;连续激光辐照铝靶材过程的热耦合计算分析[D];南京理工大学;2008年
2 刘永志;温度场的有限元数值模拟及其在塑件和模具冷却分析中的应用[D];郑州大学;2003年
3 凌广;钢筋混凝土的三维非线性有限元分析[D];西南交通大学;2003年
4 吴浩;自适应有限元大坝应力取值研究及小湾拱坝平面稳定分析[D];清华大学;2004年
5 陈静;非金属补偿器温度场分析[D];南京航空航天大学;2005年
6 杨柳彬;标准管道法兰数据库系统的研究[D];合肥工业大学;2005年
7 张治国;轿车前部车身结构静态强度计算及动态分析[D];吉林大学;2005年
8 高有斌;水泥土桩复合地基三维弹塑性承载性状分析[D];郑州大学;2005年
9 张渤涛;复杂形状汽车覆盖件成形过程数值仿真模式的研究[D];山东大学;2005年
10 赵天雨;轻钢骨混凝土结构应用技术及抗剪性能的研究[D];河北理工大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026