激光切割铜板的温度场数值模拟

摘要：

利用ANSYS Workbench有限元分析软件建立激光切割铜板过程的三维模型和理论切割模型,采用APDL编程语言对激光高斯热源沿着自定义轨迹移动切割铜板的过程进行数值模拟,分析多组激光扫描速度以及铜板表面的单热源与多热源加载方式对激光切割铜板过程中温度场分布的影响,结果表明,在激光切割铜板过程中,铜板表面温度场分布主要呈椭圆形彗星状态向周围扩散,随着激光扫描速度增大,铜板表面的温度梯度变化越来越小,其最高温度所在区域的温度云图形貌越来越细;与单热源加载方式比较,采用多热源加载方式对铜板进行激光切割时,铜板表面的温度梯度变化更小,温度场分布更加均匀;采用合适的激光扫描速度且以多热源加载方式对铜板进行激光切割,能有效减少颗粒熔渣在铜表面的堆积并可提高其切割效率.

关键词：激光切割、温度场数值模拟、铜板、高斯热源、激光扫描速度

所属期刊栏目：44

分类号：TH122

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2021-07-13（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：340-345