Лабораторная работа № 2.

Лазерная обработка Гауссовым точечным источником

(импульсный режим, двумерная задача, цилиндрическая симметрия).

(см. приложение 1, программа 2, файл MathCad impulse21.mcd)

Распределение интенсивности ЛИ по Гауссу I(r) = I(z=0)*exp(-k*r²) позволяет, используя цилиндрическую симметрию источника излучения, получить точное решение тепловой задачи. Материал при этом предполагается однородным, источник КПЭ – точечным и интенсивность лазерного источника не зависит от времени, а тепловая модель – полу бесконечное тело. Аналитическое решение такой задачи описано в [8], там же приведены основные формулы, которые используются в данной лабораторной работе. (см Приложение 1, программа 2):

- изменение температуры при нагреве в центре зоны обработки на поверхности материала в любой момент времени t <= ti П2.1;

-изменение температуры при охлаждении в центре зоны обработки на поверхности материала в любой момент времени t >= ti П2.2;

-распределение температур по координатам R, Z в любой момент времени t <= ti П2.3;

Варианты заданий

1. Изучить характер распределения температур по координатам R, Z в зависимости от степени сосредоточенности ЛИ (параметр к = 1, 0,5; 0,3 и т.д.)

2. Промоделировать процесс лазерной обработки импульсным Гауссовым излучением: рассчитать распределение температур на стадии нагрева.

3. Численно подобрать несколько режимов ЛВ на ваш материал, при которых обеспечивается достижения Т_пл в центре пятна обработки.