МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ ЛАЗЕРНОГО ОБРОБЛЕННЯ МАТЕРІАЛІВ
DOI:
https://doi.org/10.30977/BUL.2219-5548.2023.103.1.151Ключові слова:
лазерний нагрів, CO2-лазер, лазерне випромінювання, метод скінченних елементів, COMSOL Multiphysics, теплообмін у твердих тілахАнотація
Складність явищ, що відбуваються під час лазерного впливу на матеріал, протягом тривалого часу робили можливим переважно експериментальний вибір режимів обробки. Аналіз теплових процесів, що відбуваються при цьому, і використовувані програми вимагають глибоких знань фізичних явищ, а також широких можливостей обчислювальної техніки, тому вони стали недоступні багатьом дослідникам. У роботі досліджено особливості та характер взаємодії лазерного випромінювання з акриловим склом методом скінченних елементів, а також за допомогою програмного комплексу COMSOL, який працює за цим методом. Експериментально створено програму моделювання процесу взаємодії лазерного променю з матеріалом, в даному випадку неметалевим. Отримано графічний розподіл тепла на поверхні, а також ізотерму глибини розподілу тепла всередині матеріалу. Доведено можливість моделювання лазерної обробки матеріалів методом скінченних елементів. Розроблена модель може бути використана при виборі режимів лазерної обробки різних матеріалів.
Посилання
John Dowden. The Theory of Laser Materials Pro-cessing / Recent Advances in Laser Processing of Materials Springer, 2009 [in Ukrainian].
Pupan L.I. (2020) Laser technologies in mechani-cal engineering. Kharkiv, NTU «KhPI» [in Ukrainian].
COMSOL Multiphysics / COMSOL Multiphysics Modeling Software. – Access mode: https://www.comsol.com/comsol-multiphysics – 15.05.2018. [in Ukrainian].
Savchenko O. M. (2020) Physical processes during the interaction of laser CO2 radiation with materi-al. Naukovi zapysky, 2 (61), 86-93.
Ovcharenko V.A., Podlesny S.V., Zinchenko S.M. (2008) Fundamentals of the finite element meth-od and its implications in engineering applica-tions. Kramatorsk, DDMA [in Ukrainian].
