激光加工石英微通道過程中熱應(yīng)力的研究.pdf

1、隨著激光技術(shù)的不斷發(fā)展，激光打孔、切割技術(shù)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(shí)的熱作用過程，主要討論了熱處理過程中的溫度場、熱應(yīng)力場和熱位移變化，為在石英上制作微通道實(shí)驗(yàn)提供了理論幫助。
　　本文從經(jīng)典的傅里葉熱傳導(dǎo)方程出發(fā)研究了激光與材料的熱作用過程，建立了相應(yīng)的激光熱源函數(shù)，并討論了激光輻照固體材料時(shí)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(dǎo)方程，計(jì)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(duì)相互作用過程中溫度場變化的影響，并討論了有熱累計(jì)效應(yīng)時(shí)對(duì)溫度場的影響。計(jì)算了高斯脈沖輻照時(shí)的溫度場解析解，并模擬計(jì)算徑向溫度分布情況。
　　考慮熱傳導(dǎo)過程中的熱輻射和熱對(duì)流對(duì)溫度場的影響，利用有限元法計(jì)算了溫度場和熱應(yīng)力場。討論了激光脈沖寬度為ns、ms和不同重復(fù)頻率輻照石英玻璃，不同的激光參數(shù)對(duì)表面溫度變化的影響?；跍囟葓龅难芯浚又脽釓椥岳碚撚?jì)算了熱作用過程中的產(chǎn)生的von