本文選題：激光　切入點(diǎn)：石英玻璃　出處：《貴州大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著激光技術(shù)的不斷發(fā)展,激光打孔、切割技術(shù)加工石英玻璃比傳統(tǒng)加工方法有著巨大的優(yōu)勢(shì)。本文研究了激光輻照石英玻璃時(shí)的熱作用過(guò)程,主要討論了熱處理過(guò)程中的溫度場(chǎng)、熱應(yīng)力場(chǎng)和熱位移變化,為在石英上制作微通道實(shí)驗(yàn)提供了理論幫助。本文從經(jīng)典的傅里葉熱傳導(dǎo)方程出發(fā)研究了激光與材料的熱作用過(guò)程,建立了相應(yīng)的激光熱源函數(shù),并討論了激光輻照固體材料時(shí)各種模型的溫度場(chǎng)解析解。本文首先使用有限差分處理激光照射石英玻璃后的一維熱傳導(dǎo)方程,計(jì)算得到石英表面和軸向溫度場(chǎng)分布,分析了連續(xù)、脈沖激光對(duì)相互作用過(guò)程中溫度場(chǎng)變化的影響,并討論了有熱累計(jì)效應(yīng)時(shí)對(duì)溫度場(chǎng)的影響。計(jì)算了高斯脈沖輻照時(shí)的溫度場(chǎng)解析解,并模擬計(jì)算徑向溫度分布情況�？紤]熱傳導(dǎo)過(guò)程中的熱輻射和熱對(duì)流對(duì)溫度場(chǎng)的影響,利用有限元法計(jì)算了溫度場(chǎng)和熱應(yīng)力場(chǎng)。討論了激光脈沖寬度為ns、ms和不同重復(fù)頻率輻照石英玻璃,不同的激光參數(shù)對(duì)表面溫度變化的影響�；跍囟葓�(chǎng)的研究,接著利用熱彈性理論計(jì)算了熱作用過(guò)程中的產(chǎn)生的von Mises應(yīng)力、徑向應(yīng)力和熱位移分布。
[Abstract]:With the continuous development of laser technology, laser drilling and cutting technology has a great advantage over traditional processing methods. The thermal process of laser irradiation on quartz glass is studied in this paper. The changes of temperature field, thermal stress field and thermal displacement during heat treatment are discussed. In this paper, the thermal interaction process between laser and material is studied based on the classical Fourier heat conduction equation, and the corresponding laser heat source function is established. In this paper, the analytical solutions of the temperature field of various models for laser irradiation of solid materials are discussed. Firstly, the one-dimensional heat conduction equation after laser irradiation on quartz glass is used to calculate the surface and axial temperature field distribution of quartz. The influence of continuous, pulsed laser on the temperature field during the interaction process is analyzed, and the influence of the thermal accumulative effect on the temperature field is discussed. The analytical solution of the temperature field under the irradiation of Gao Si pulse is calculated. The radial temperature distribution is simulated and calculated. The effects of heat radiation and heat convection on the temperature field are considered. The temperature field and thermal stress field are calculated by finite element method. The influence of different laser parameters on the surface temperature change is discussed. Then, the distributions of von Mises stress, radial stress and thermal displacement in the process of thermal action are calculated by thermoelastic theory.
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN249

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本文編號(hào)：1648242