本文關(guān)鍵詞：組合脈沖激光致單晶硅熱力作用的數(shù)值計(jì)算

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【摘要】：在激光加工的過程中,為了提高提高單晶硅材料對激光能量的耦合效率,采用組合脈沖激光對單晶硅材料進(jìn)行加工,得到了組合脈沖激光中延遲時(shí)間和二激光間能量配比變化對作用效果的影響。從熱彈塑性理論出發(fā),建立二維軸對稱有限元模型,使用有限元軟件COMSOL對激光與單晶硅相互作用過程進(jìn)行數(shù)值模擬。通過計(jì)算得到了單獨(dú)毫秒激光、納秒雙脈沖激光以及由它們形成的組合脈沖激光致單晶硅的溫度場分布,進(jìn)而計(jì)算得到了組合脈沖激光加載過程中的熱應(yīng)力場分布及其變化結(jié)果。從延遲時(shí)間和能量配比兩方面對組合脈沖激光致單晶硅材料的損傷效果進(jìn)行數(shù)值模擬,進(jìn)而研究了二激光的能量變化對最佳延遲時(shí)間的影響。結(jié)果表明:在一定條件下,延遲時(shí)間能明顯影響組合激光的作用效果,且得到了最佳延遲時(shí)間;組合脈沖激光中毫秒激光或納秒激光能量的變化都會(huì)導(dǎo)致最佳延遲時(shí)間改變;毫秒激光能量占比越低,其與納秒激光組合后的作用效果的優(yōu)勢就越明顯,隨著毫秒激光能量占比的提高,組合激光和單毫秒激光的作用效果趨于相同;在一定范圍內(nèi),提高納秒激光能量,有助于增強(qiáng)組合脈沖激光的作用效果。本文的研究結(jié)果可供組合激光對單晶硅材料作用過程的熱學(xué)和力學(xué)效應(yīng)研究參考。
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN249;TN304.12

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1301960