МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ ЛАЗЕРНОГО ОБРОБЛЕННЯ МАТЕРІАЛІВ

Автор(и)

  • Ольга Валентинівна Афанасьєва Харківський національний університет радіоелектроніки, Ukraine
  • Наталія Олексіївна Лалазарова Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Ukraine
  • Анатолій Олександрович Чигрин Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Ukraine
  • Олена Георгіївна Попова Харківський національний аерокосмічний універ-ситет ім. М.Є. Жуковського «ХАІ», Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.30977/BUL.2219-5548.2023.103.1.151

Ключові слова:

лазерний нагрів, CO2-лазер, лазерне випромінювання, метод скінченних елементів, COMSOL Multiphysics, теплообмін у твердих тілах

Анотація

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.

Біографії авторів

Ольга Валентинівна Афанасьєва, Харківський національний університет радіоелектроніки

к.т.н., доцент, кафедра фізичних основ електронної техніки

Наталія Олексіївна Лалазарова, Харківський національний автомобільно-дорожній університет

к.т.н., доцент, кафедра технології металів та матеріалознавства

Анатолій Олександрович Чигрин, Харківський національний автомобільно-дорожній університет

асистент кафедри технології металів та матеріалознавства

Олена Георгіївна Попова, Харківський національний аерокосмічний універ-ситет ім. М.Є. Жуковського «ХАІ»

к.т.н., доцент, кафедра композитних конструкцій та авіаційного матеріалознавства

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].

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-12-29

Номер

Розділ

МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО