【摘 要】
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为了探索激光切割工艺参数对碳纤维复合材料温度场的影响,采用有限元模拟分析和试验验证的方法,综合考虑辅助气体冷却和热辐射作用,定性模拟分析了激光功率、扫描速度和激光光斑半径对碳纤维复合材料厚度方向和垂直于激光扫描方向的温度场影响规律。结果表明:激光切割工艺参数对试件厚度和垂直切割方向的热影响具有一致性;吸收能量较多时造成基体气化区域比烧蚀区域大,当激光能量降低时,烧蚀区域逐渐大于气化区域;获得的激光切割工艺参数与温度之间的关系,能够指导实际加工,提前预测激光切割碳纤维复合材料热影响区,为激光热量传播和控制热
【机 构】
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陕西理工大学机械工程学院,中国兵器工业第二〇五研究所
【基金项目】
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陕西省自然科学基础研究计划项目(2019JM-466),陕西省教育厅专项科研计划项目(18JK0148)。
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为了探索激光切割工艺参数对碳纤维复合材料温度场的影响,采用有限元模拟分析和试验验证的方法,综合考虑辅助气体冷却和热辐射作用,定性模拟分析了激光功率、扫描速度和激光光斑半径对碳纤维复合材料厚度方向和垂直于激光扫描方向的温度场影响规律。结果表明:激光切割工艺参数对试件厚度和垂直切割方向的热影响具有一致性;吸收能量较多时造成基体气化区域比烧蚀区域大,当激光能量降低时,烧蚀区域逐渐大于气化区域;获得的激光切割工艺参数与温度之间的关系,能够指导实际加工,提前预测激光切割碳纤维复合材料热影响区,为激光热量传播和控制热
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