脉冲激光去除绝缘子表面污秽热应力分析

• 作者: 方春华 孙维 方雨 徐鑫 丁璨 吴田 黎鹏
• 来源期刊: 应用激光
• 关键词: 脉冲激光 绝缘子 应力 抗压抗拉 能量密度
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 页码范围: 1045-1051
• 页数: 7页
• 分类号: TN249
• 语种: 中文
• DOI: 10.14128/j.cnki.al.20204006.1045

摘要

脉冲激光清洗绝缘子表面污秽会产生较大的热应力,热应力大于黏附力则污秽层脱落.本文以瓷式绝缘子及其表面污秽为对象,建立有限元模型,分析在不同能量密度下,由温差产生的热应力场变化规律,研究脉冲激光清洗绝缘子污秽机制,确定最佳清洗能量密度,并以激光实验证明清洗效果.结果表明,绝缘子表面的第一主应力先表现为压应力,在光斑中心处达到最大值,安全工况下最大可达到1 240 MPa,随着径深的增加逐渐转化为拉应力,中心以下0.014 mm处拉应力达到最大值,为105 MPa,此处污秽先被清除;激光能量密度为2.52 J/cm2?3.81 J/cm2可实现安全有效清洗.此研究成果为脉冲激光清洗瓷式绝缘子能量密度的选择提供了重要依据.