一种基于等离子体屏蔽效应的激光烧蚀钛合金数值模拟方法

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一种基于等离子体屏蔽效应的激光烧蚀钛合金数值模拟方法
申请号:CN202510164253
申请日期:2025-02-14
公开号:CN120105949A
公开日期:2025-06-06
类型:发明专利
摘要
本发明涉及激光微细加工技术领域,具体为一种基于等离子体屏蔽效应的激光烧蚀钛合金数值模拟方法。针对现有激光加工制造微纳结构精度和效率低、模拟模型未充分考虑等离子体屏蔽效应等问题,借助COMSOL Multiphysics软件构建二维及三维模型。该模型充分考虑等离子体屏蔽效应,修正激光能量传输方程,结合质量、动量和能量守恒方程模拟熔池行为与表面形貌形成过程。通过设定热源、边界条件,运用水平集方法并考虑多种效应,以及计算等离子体相关参数,精确模拟激光烧蚀过程。输入不同激光参数模拟并分析其对沟槽形貌影响,经实验与模拟结果对比修正模型。本发明提升模拟精度,可优化激光加工参数,降低成本,通用性强,能为多种金属材料激光加工提供理论指导,推动激光加工技术在多领域发展。
技术关键词
激光烧蚀 数值模拟方法 钛合金 水平集方法 激光诱导等离子体 方程 沟槽形貌 能量守恒 效应 参数 金属材料 激光加工过程 界面 流动模块 表达式 热源 光斑 模型算法 微纳结构
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