金属材料中激光产生熔池的数值模拟及应用

• 作者: 张子国 徐晨光 徐桂东 汪昊 许伯强
• 来源期刊: 江苏大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 激光 相变传热 有限元法 数值模拟 Marangoni对流
• 年，卷（期）: 2010,（3）
• 所属期刊栏目: 应用物理
• 页码范围: 358-362
• 分类号: TN914.3
• 字数: 3706字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1671-7775.2010.03.024

摘要

数值模拟了激光与金属铝相互作用的温度场和流场,求解热传递与层流耦合的PDE方程.数值模拟中选取符合实际光束分布的激光参数,考虑了自然对流、表面张力梯度引起的Marangoni对流和热物理参数依赖于温度的实际情况.针对γ/T<0,γ/T>0,γ/T=0等3种不同的表面张力梯度,计算得到了激光产生熔池的温度场、熔池速度场及熔池的形状. 研究结果表明,金属材料内的温度场分布与入射高斯光束光强分布具有相似特征;Marangoni对流是熔池内液体流动的主要形式;γ/T的大小和正负对熔池内流体的运动起决定性作用,可对熔池形状产生很大影响,进而影响激光加工的质量.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	许伯强	江苏大学理学院	36	268	9.0	15.0
2	徐桂东	江苏大学理学院	24	105	5.0	9.0
3	徐晨光	江苏大学理学院	28	118	7.0	10.0
4	汪昊	江苏大学机械工程学院	4	37	2.0	4.0
5	张子国	江苏大学机械工程学院	3	37	2.0	3.0