1064nm激光致熔石英損傷的數(shù)值模擬研究
本文選題:熔石英 + 熱應(yīng)力。 參考:《強(qiáng)激光與粒子束》2017年04期
【摘要】:為了研究1064nm激光對增透熔石英的熱應(yīng)力損傷機(jī)理以及等離子體分布等效應(yīng)。基于熱傳導(dǎo)和氣體動力學(xué)理論,探究了毫秒激光對增透熔石英的熱應(yīng)力損傷和致燃損傷的理論模型,利用comsol軟件模擬了1064nm激光作用增透熔石英時材料內(nèi)部的熱損傷、應(yīng)力損傷以及激光支持燃燒波,模擬結(jié)果表明在激光光斑半徑區(qū)域內(nèi),溫升較為明顯,形成較大的溫度梯度,激光作用區(qū)域受熱膨脹,其余區(qū)域會對膨脹發(fā)生抵制,因此材料內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力,其中上表面的徑向應(yīng)力、環(huán)向應(yīng)力在激光光斑邊緣附近達(dá)到最大值,應(yīng)力損傷應(yīng)該先從輻照中心點(diǎn)或激光光斑邊緣附近產(chǎn)生,同時發(fā)現(xiàn)等離子體的傳播是穩(wěn)態(tài)的,燃燒波的最大速度發(fā)生在最初時刻,并隨著擴(kuò)散時間逐漸變低。
[Abstract]:In order to study the thermal stress damage mechanism and plasma distribution of antireflective fused quartz by 1064nm laser.Based on the theory of heat conduction and gas dynamics, the theoretical model of thermal stress damage and ignition damage of antireflective fused quartz by millisecond laser is studied. The thermal damage inside the material is simulated by comsol software.Stress damage and laser-supported combustion wave, the simulation results show that the temperature rise is more obvious in the laser spot radius region, forming a large temperature gradient, the laser action region is heated expansion, the other regions will resist expansion.Therefore, the stress inside the material, in which the radial stress and the circumferential stress on the upper surface reach the maximum near the laser spot edge, the stress damage should first occur from the irradiation center or the laser spot edge.It is also found that the plasma propagates stably and the maximum velocity of the combustion wave occurs at the initial moment and decreases gradually with the diffusion time.
【作者單位】: 長春理工大學(xué)理學(xué)院;
【分類號】:TN249
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,本文編號:1750555
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