激光加工石英微通道過程中熱應力的研究.pdf

1、隨著激光技術的不斷發(fā)展，激光打孔、切割技術加工石英玻璃比傳統(tǒng)加工方法有著巨大的優(yōu)勢。本文研究了激光輻照石英玻璃時的熱作用過程，主要討論了熱處理過程中的溫度場、熱應力場和熱位移變化，為在石英上制作微通道實驗提供了理論幫助。
　　本文從經(jīng)典的傅里葉熱傳導方程出發(fā)研究了激光與材料的熱作用過程，建立了相應的激光熱源函數(shù)，并討論了激光輻照固體材料時各種模型的溫度場解析解。本文首先使用有限差分處理激光照射石英玻璃后的一維熱傳導方程，計算得到石

2、英表面和軸向溫度場分布，分析了連續(xù)、脈沖激光對相互作用過程中溫度場變化的影響，并討論了有熱累計效應時對溫度場的影響。計算了高斯脈沖輻照時的溫度場解析解，并模擬計算徑向溫度分布情況。
　　考慮熱傳導過程中的熱輻射和熱對流對溫度場的影響，利用有限元法計算了溫度場和熱應力場。討論了激光脈沖寬度為ns、ms和不同重復頻率輻照石英玻璃，不同的激光參數(shù)對表面溫度變化的影響?；跍囟葓龅难芯?，接著利用熱彈性理論計算了熱作用過程中的產(chǎn)生的von