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

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。