【摘要】：玻璃具有高硬度、高透光率和質(zhì)量輕等優(yōu)良特性,被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活中的各個方面,尤其是手持式便攜電子設(shè)備的顯示屏。傳統(tǒng)機械切割玻璃的方法需要復(fù)雜的后續(xù)工藝,切割斷面處會產(chǎn)生微裂紋和殘余應(yīng)力,而激光熱裂法切割可以避免上述問題。研究激光熱裂法切割玻璃裂紋擴展過程,探究切割參數(shù)對玻璃應(yīng)力分布及裂紋擴展路徑偏移的影響規(guī)律以提高切割質(zhì)量具有重要的理論及應(yīng)用意義。本文將對激光熱裂法切割玻璃裂紋擴展機理及非對稱切割裂紋擴展路徑偏移現(xiàn)象進行研究。首先從傳熱學(xué)、斷裂力學(xué)和熱彈性力學(xué)的角度對激光熱裂法切割玻璃的基本原理進行分析,探討不同熱源模式下,玻璃吸收熱量的方式。利用ABAQUS軟件建立有限元(FEM)模型,用FORTRAN語言編寫激光移動熱源程序,通過改變程序參數(shù)分別模擬不同熱源模式和不同切割參數(shù)下玻璃熱流密度場和溫度場分布,得到切割參數(shù)對溫度場及熱流密度場的影響規(guī)律�；跀U展有限元法(XFEM)建立激光熱裂法切割玻璃模型,模擬裂紋動態(tài)擴展過程,探究裂紋擴展的機理,得出裂紋穩(wěn)定擴展的條件,研究非對稱切割時玻璃表面及內(nèi)部的應(yīng)力分布。對激光熱裂法非對稱切割玻璃裂紋擴展路徑偏移現(xiàn)象進行實驗研究,將實驗得出的數(shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù)進行對比分析,得出不同切割參數(shù)與不同切割位置對路徑偏移量的影響規(guī)律。本文基于XFEM對激光熱裂法切割玻璃裂紋擴展過程進行了分析,從玻璃溫度場分布和應(yīng)力場分布變化過程的角度給出了裂紋擴展機理,用實驗與仿真相結(jié)合的方法,得出了非對稱切割時不同切割參數(shù)及不同切割位置對裂紋擴展路徑偏移量的影響規(guī)律。
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TQ171.683
【圖文】：

第 1 章 緒 論有機械強度高、透光性好、耐腐蝕和理化性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點，在電子和家居裝飾等多個領(lǐng)域得到應(yīng)用[1-3]，在某些特定領(lǐng)域里，玻璃甚的應(yīng)用前景[4-5]。現(xiàn)今社會，便攜式電子設(shè)備已成為人們?nèi)粘Ｉ钕⑹袌稣{(diào)研機構(gòu) Display Search 預(yù)測，全球平板顯示產(chǎn)業(yè)在 20成長率將達(dá)到 18%以上，到 2016 年產(chǎn)值將突破 1800 億美元[6]。高強度、高硬度、高透光率的保護玻璃，如圖 1-1 所示。為滿顯示器的需求，在生產(chǎn)過程中需要對玻璃進行切割，切割質(zhì)量的果及其壽命有很大的影響。傳統(tǒng)切割方法有工藝復(fù)雜、成本高和探索高質(zhì)量、高效率和低成本的玻璃切割技術(shù)具有重要的理論

圖 1-2 機械切割原理圖[7]圖 1-3 機械切割法加工玻璃斷面[9]示為激光熔融法切割示意圖，激光熔融法切割原理是：激光，產(chǎn)生的高溫導(dǎo)致材料的融化和氣化，在輔助氣體用于吹走玻達(dá)到分離材料的目的[11-12]。目前，激光熔融法在硬金屬和塑料

2圖 1-3 機械切割法加工玻璃斷面[9]光熔融法切割示意圖，激光熔融法切割原理是高溫導(dǎo)致材料的融化和氣化，在輔助氣體用于材料的目的[11-12]。目前，激光熔融法在硬金屬根據(jù)激光的運動方式，可以將激光熔融法加工激光熔融法切割玻璃時，在材料的斷面上極易并不能解決機械切割方法帶來的后處理及微裂割方法的原理是：利用超短脈沖激光的超高能熱至等離子體狀態(tài)并用輔助氣體吹走，因為作生的熱影響區(qū)域很小，從較大程度上避免了殘余

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本文編號：2806671