1、本文采用有限元方法建立了用于研究短脈沖激光輻照加熱產生溫度場和熔蝕金屬材料過程的數(shù)值模型,進而對多物理參數(shù)同時隨溫度變化對金屬材料的電子溫度和晶格溫度的影響以及短脈沖激光熔蝕金屬的過程進行了數(shù)值模擬研究。
　　 在同時考慮脈沖激光的空間、時間分布和材料物理參數(shù)同時隨溫度變化的情況下,基于雙溫耦合理論,建立了短脈沖激光輻照金屬材料的加熱過程的有限元求解模型。計算得到了短脈沖激光輻照金屬金材料激勵產生的溫度場瞬態(tài)分布,分析了激光輻照

2、后材料中電子和溫度的上升規(guī)律；研究了脈沖寬度對電子和晶格溫度溫度上升過程的影響。
　　 利用有限元方法研究了物理參數(shù)隨溫度變化對短脈沖激光輻照金屬材料產生溫度場分布的影響,分析了單一物理參數(shù)隨溫度變化以及多物理參數(shù)同時隨溫度變化對計算得到的電子和晶格溫度場的影響,數(shù)值結果表明:物理參數(shù)隨溫度變化(耦合系數(shù)、電子熱導率、電子熱容、晶格熱容)以及多物理參數(shù)同時隨溫度不僅影響金屬中電子和晶格溫度的上升快慢和最大值,而且影響著溫度場的空

3、間分布。
　　 基于雙溫耦合方程,在同時考慮熔化熱和汽化熱的情況下建立了短脈沖激光輻照金屬材料加熱熔蝕過程的有限元求解模型,計算得到了短脈沖激光輻照燒蝕金屬的溫度場變化過程,特別是氣化區(qū)域的演化過程。數(shù)值結果顯示,當光斑半徑較小時不能把激光熔蝕金屬材料的過程簡單看成一維問題,激光輻照中心處金屬材料的的熔化深度和速度都遠大于熔池邊緣的熔化深度與速度。
　　 本文建立起短脈沖激光參數(shù)和輻照加熱后金屬的溫度場、熔蝕過程的熔蝕深