激光技术
激光技術
격광기술
LASER TECHNOLOGY
2015年
2期
170-175
,共6页
陈根余%陈晓锋%周聪%李时春%廖生慧
陳根餘%陳曉鋒%週聰%李時春%廖生慧
진근여%진효봉%주총%리시춘%료생혜
激光技术%瞬态小孔%水平集法%数值模拟
激光技術%瞬態小孔%水平集法%數值模擬
격광기술%순태소공%수평집법%수치모의
laser technique%transient keyhole%level set method%numerical simulation
为了准确模拟焊接过程中小孔的瞬态形成过程,采用水平集法追踪小孔气/液界面,运用混合理论处理固/液相变,建立了气、液、固三相耦合模型.该模型综合考虑了表面张力、浮力、反冲压力、固/液间摩擦力、潜热、对流以及辐射等影响因素,数值计算得到小孔演变的动态过程和孔内外金属蒸汽行为.模拟发现,小孔形貌瞬态变化,前后壁凹凸变形,逐渐趋于稳定,孔径约为1mm;金属蒸汽与小孑孔相互影响,最大蒸汽速率为5.3m/s.采用改进的“三明治”方法进行激光焊接实验验证,实验结果与模拟结果相吻合.结果表明,水平集法追踪小孔自由界面在激光深熔焊模拟中具有良好的适用性.这为小孔的研究提供了理论依据.
為瞭準確模擬銲接過程中小孔的瞬態形成過程,採用水平集法追蹤小孔氣/液界麵,運用混閤理論處理固/液相變,建立瞭氣、液、固三相耦閤模型.該模型綜閤攷慮瞭錶麵張力、浮力、反遲壓力、固/液間摩抆力、潛熱、對流以及輻射等影響因素,數值計算得到小孔縯變的動態過程和孔內外金屬蒸汽行為.模擬髮現,小孔形貌瞬態變化,前後壁凹凸變形,逐漸趨于穩定,孔徑約為1mm;金屬蒸汽與小孑孔相互影響,最大蒸汽速率為5.3m/s.採用改進的“三明治”方法進行激光銲接實驗驗證,實驗結果與模擬結果相吻閤.結果錶明,水平集法追蹤小孔自由界麵在激光深鎔銲模擬中具有良好的適用性.這為小孔的研究提供瞭理論依據.
위료준학모의한접과정중소공적순태형성과정,채용수평집법추종소공기/액계면,운용혼합이론처리고/액상변,건립료기、액、고삼상우합모형.해모형종합고필료표면장력、부력、반충압력、고/액간마찰력、잠열、대류이급복사등영향인소,수치계산득도소공연변적동태과정화공내외금속증기행위.모의발현,소공형모순태변화,전후벽요철변형,축점추우은정,공경약위1mm;금속증기여소혈공상호영향,최대증기속솔위5.3m/s.채용개진적“삼명치”방법진행격광한접실험험증,실험결과여모의결과상문합.결과표명,수평집법추종소공자유계면재격광심용한모의중구유량호적괄용성.저위소공적연구제공료이론의거.
