基于DPL模型对超短脉冲激光辐照金属薄板传热行为的渐进分析

摘要：

基于双相滞后热传导模型(DPL模型),对超短脉冲激光辐照金属薄板的瞬态热传导行为进行了渐进分析.首先在一维条件下基于双相滞后热传导模型联合能量守恒方程得出金属薄板的热传导偏微分控制方程,然后利用Laplace正、逆变换的技术和近似求解的方法,推导了金属薄板在超短脉冲激光热冲击下的温度变化的近似解析表达式.将结果与文献中数值方法结果进行了比较,验证了解析方法的准确性.研究了热通量相位滞后值和温度梯度的相位滞后值以及金属薄板板厚对热传递行为的影响.结果表明:随着热通量的相位滞后值的增加,超短脉冲激光加热引起的热波的波峰值越高,温度变化率越大;相反,随着温度梯度的相位滞后值的增加,该热波的波峰值越低,温度变化率减小;此外,金属薄板板厚对相对温度变化的波形影响较小.

关键词：短脉冲激光、DPL模型、渐进求解、Laplace变换、金属薄板

所属期刊栏目：41

分类号：TP391.9(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51575247,51676086

在线出版日期：2020-06-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：243-248