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《空心激光與硅材料作用產(chǎn)生溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬與分析》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、學(xué)號(hào):S13010056碩士學(xué)位論文空心激光與硅材料作用產(chǎn)生溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬與分析研究生姓名:湯化一學(xué)科、專業(yè):光學(xué)二○一六年三月分類號(hào):密級(jí):可公開UDC:編號(hào):空心激光與硅作用產(chǎn)生溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬與分析Numericalsimulationandanalysisoftemperaturefieldgeneratedbytheinteractionofhollowlaserandsilicon學(xué)位授予單位及代碼:長春理工大學(xué)(10186)學(xué)科專業(yè)名稱及代碼:光學(xué)(070207)研究方向:激光及其與
2、物質(zhì)間作用申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士指導(dǎo)教師:陳桂波研究生:湯化一論文起止時(shí)間:2013.9—2015.12長春理工大學(xué)碩士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的碩士(或博士)學(xué)位論文,《填寫論文題目》是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下,獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。作者簽名:年月日長春理工大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文
3、作者及指導(dǎo)教師完全了解“長春理工大學(xué)碩士、博士學(xué)位論文版權(quán)使用規(guī)定”,同意長春理工大學(xué)保留并向中國科學(xué)信息研究所、中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫和CNKI系列數(shù)據(jù)庫及其它國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)長春理工大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,也可采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編學(xué)位論文。作者簽名:年月日導(dǎo)師簽名:年月日摘要本文建立了空心激光與硅材料相互作用的理論模型,基于有限元方法通過COMSOL軟件進(jìn)行仿真模擬,得
4、到了空心激光與硅材料作用產(chǎn)生的溫度和熱應(yīng)力的分布,總結(jié)了空心激光對(duì)硅材料作用產(chǎn)生溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的一些特征和規(guī)律。數(shù)值結(jié)果表明,空心激光作用在硅材料表面的溫度是外圍高中間低的,雖然空心激光中心的光強(qiáng)為零,對(duì)應(yīng)的材料位置沒有直接受到激光的輻照,但是由于熱傳導(dǎo)的作用,四周的熱量會(huì)向中心位置匯聚,使中心位置的溫度慢慢升高。同時(shí)本文還用空心激光和實(shí)心激光與硅材料作用產(chǎn)生的溫度場(chǎng)進(jìn)行了對(duì)比,分析了它們之間的差異。本文的研究可為激光與物質(zhì)熱作用的研究提供理論基礎(chǔ),對(duì)于一些有特殊要求的激光損傷及工件的加工有一定的理
5、論幫助,具有一定的實(shí)踐意義。關(guān)鍵字:空心激光輻照溫度場(chǎng)分布數(shù)值模擬硅材料IAbstractInthispaper,atheoreticalmodelofhollowlaserirradiatingsiliconmaterialwasestablished.AdoptthesimulationsoftwareofCOMSOLtosimulatebasedonthefiniteelementmethod,whichobtainedthespatialandtemporaldistributionsoft
6、emperaturefieldandstressfieldgeneratedbytheinteractionofhollowlaserandsilicon,whichalsogotsomecharacteristicsandlawsofit.Theresultsofnumericalcalculationsindicatethattemperatureirradiatingonthesurfaceofthesiliconmaterialishighoutsideandlowinthecenter,a
7、lthoughthecentrallaserirradiationintensityiszeroandthecorrespondingmateriallocationisnotdirectlyirradiatedbythelaserirradiation,thesurroundingheatwillconvergetowardthecenter,sothatthecentertemperaturerisesslowlyduetoheatconduction.Thepaperalsocontraste
8、dthetemperaturefieldproducedbyhollowlaserandsolidlaserandanalyzedthedifferencesbetweenthem.Theresultsofthispapercanprovideatheoreticalbasisforthestudyofthethermaleffectsbetweenthelaserandmaterialsandsupplyatheoreticalreferenceforlaserda