液相流场中激光辐照碳纤维温度场的数值模拟

摘要：

为了理解液相条件下激光辐照碳纤维所形成的温度场及其与相关工艺参数间的关系,构建了碳纤维丝束受激光辐照的物理模型,利用多物理场耦合分析软件ANSYS,对激光辐照流场中的碳纤维所受温度场进行数值模拟,计算得到了温度分布及其与激光功率、纤维移动速度之间的关系曲线.结果表明,碳纤维表面附近的温度分布,主要取决于激光功率和纤维移动速度,可以通过增大激光功率或减小纤维移动速度,来提高碳纤维表面温度.作为对比,也模拟了碳纤维在空气中受激光辐照的情形,发现在空气中碳纤维表面温度会迅速升高,造成纤维断裂;而在液相条件下激光辐照碳纤维,纤维温度更加平稳,因而易于控制.碳纤维在液相条件下进行激光辐照的温度达到稳定所需的时间,远小于在空气中进行激光辐照的情形.

关键词：碳纤维、激光辐照、多物理场耦合、温度分布、数值模拟

所属期刊栏目：50

分类号：TQ342.743

资助基金：中央高校基本科研业务费项目XK1802-3

在线出版日期：2022-08-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：170-174