激光切割脆性材料的温度场模拟

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激光切割脆性材料是一个复杂的光致热过程。在综合考虑材料的热物性参数、初始条件及边界条件的情况下,运用Ansys软件建立了激光切割脆性材料温度场的三维有限元模型。采用APDL语言实现了对热流密度的高斯分布和强制对流换热及移动激光热源的模拟。通过设置不同的激光切割参数,对温度场的变化进行了模拟分析。所建立的温度场模拟系统可以对实际激光切割脆性材料的热过程进行前期预测,并能对激光切割参数的选择进行一定的优化,以减少实际切割的盲目性。 Laser cutting of brittle materials is a complex photothermal process. Considering the thermophysical parameters, initial conditions and boundary conditions of the material, a three-dimensional finite element model of laser cutting temperature field of brittle material was established by using Ansys software. The APDL language is used to simulate the Gaussian distribution of heat flux, forced convection heat transfer and moving laser heat source. By setting different laser cutting parameters, the temperature field changes were simulated. The established temperature field simulation system can predict the thermal process of actual laser cutting brittle materials and optimize the selection of laser cutting parameters to reduce the blindness of actual cutting.
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