基于DPL模型对超短脉冲激光辐照金属薄板传热行为的渐进分析

TP391.9; 基于双相滞后热传导模型(DPL模型),对超短脉冲激光辐照金属薄板的瞬态热传导行为进行了渐进分析.首先在一维条件下基于双相滞后热传导模型联合能量守恒方程得出金属薄板的热传导偏微分控制方程,然后利用Laplace正、逆变换的技术和近似求解的方法,推导了金属薄板在超短脉冲激光热冲击下的温度变化的近似解析表达式.将结果与文献中数值方法结果进行了比较,验证了解析方法的准确性.研究了热通量相位滞后值和温度梯度的相位滞后值以及金属薄板板厚对热传递行为的影响.结果表明:随着热通量的相位滞后值的增加,超短脉冲激光加热引起的热波的波峰值越高,温度变化率越大;相反,随着温度梯度的相位滞后值的增加,...

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Published in江苏大学学报（自然科学版） Vol. 41; no. 2; pp. 243 - 248
Main Authors 王颖泽, 昝晨
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 江苏大学能源与动力工程学院,江苏镇江,212013 01.03.2020
Subjects
DPL模型
Laplace变换
金属薄板
渐进求解
短脉冲激光
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ISSN1671-7775
DOI10.3969/j.issn.1671-7775.2020.02.019

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Summary:TP391.9; 基于双相滞后热传导模型(DPL模型),对超短脉冲激光辐照金属薄板的瞬态热传导行为进行了渐进分析.首先在一维条件下基于双相滞后热传导模型联合能量守恒方程得出金属薄板的热传导偏微分控制方程,然后利用Laplace正、逆变换的技术和近似求解的方法,推导了金属薄板在超短脉冲激光热冲击下的温度变化的近似解析表达式.将结果与文献中数值方法结果进行了比较,验证了解析方法的准确性.研究了热通量相位滞后值和温度梯度的相位滞后值以及金属薄板板厚对热传递行为的影响.结果表明:随着热通量的相位滞后值的增加,超短脉冲激光加热引起的热波的波峰值越高,温度变化率越大;相反,随着温度梯度的相位滞后值的增加,该热波的波峰值越低,温度变化率减小;此外,金属薄板板厚对相对温度变化的波形影响较小.
ISSN:1671-7775
DOI:10.3969/j.issn.1671-7775.2020.02.019