Conduction and non-conduction limited laser heating process- mathematical simulation

Abstract

نظراً لدقة عملية التسخين بواسطة الليزر فإن لها تطبيقات واسعة في الصناعة ، وبما أن عملية التصنيع بواسطة الليزر تتضمن تعقيدات عملية فإن نمذجة التسخين بواسطة الليزر تعطي مدخل إلى عملية التصنيع . بالإضافة لذلك فإن دراسات النمذجة تقلل من التكلفة المخبرية وتزود معلومات لتحسين أداء عملية التسخين بواسطة الليزر . التسخين غير التوصيلي المحدود بواسطة الليزر يشتمل على تغير شكل المادة مثل الذوبان والتبخر اللاحق . اعتمادا على كثافة الإشعاع الموجه ونمطه فإن ذوبان جزئي أو تبخر جزئي قد يحصل في طبقات المادة المتعرضة لاشعاع الليزر . المنطقة التي تتعرض لتغير في شكل المادة يمكن تميزها بوضعها اللاسائل واللاصلب . عندما يتم نمذجة التسخين الغير توصيلي فإن هذه المنطقة ولابد أن تدخل في عملية الحسابات المعادلات المتحكمة في عملية النقل الحراري ذات الصلة بالتوصيل الحراري وعمليات تغير شكل المادة يتم تقديمها في هذه الدراسة . وبما أن النموذج التمثيلي يتضمن تسخين ثنائي الأبعاد متماثل محورياً فإن حل تمثيلي لهذه المسألة غير ممكن تقريباً . ونتيجة لذلك فإن نموذج رقمي يحتوي على طريقة تحكم حجمي يتم استخدامها لحل المعادلات المتحكمة بعملية النقل الحراري . حقول الاجهادات الحرارية في المنطقة المتعرضة لشعاع الليزر يتم نمذجتها تمثيليا والتطور المرحلي في الاجهادات الحرارية يتم حلها .