超短激光打孔中快速相变的格子玻尔兹曼模拟

摘要：

采用双重分布函数的格子玻尔兹曼模型,对单脉冲激光金属打孔过程中的快速相变传热进行研究.模型考虑了金属材料熔化后熔体的流动换热,并采用浸没移动边界方案对过程中的固液界面进行追踪.采用纯导热模型和考虑对流的换热模型计算,将结果和试验进行对比,结果表明:在激光打孔过程中熔体的流动对相变传热产生较大影响,采用考虑流动换热模型的结果与实验更接近.进而对熔化速度、熔化深度以及温度场的变化进行分析,并探讨不同激光工艺参数对相变过程的影响.模拟发现一个脉冲结束后,激光的脉宽越大,孔深越小,孔径越大,且最高温度较短脉冲激光越低.

关键词：超短激光、格子玻尔兹曼方法、固液相变、数值模拟

所属期刊栏目：37

分类号：TN249(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家自然科学基金51476102

在线出版日期：2020-07-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：299-306