【摘 要】
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以大厚度脆性陶瓷材料为例,提出一种新的基于热应力控制断裂的双面对称同步激光切割技术。利用热力耦合和裂纹扩展数值模拟技术,分别对单面和双面对称同步激光加工条件下陶瓷材料内部的温度场和应力场以及裂纹扩展过程进行对比分析。结果表明:在激光功率与光斑形状和尺寸相同的条件下,双面对称同步激光切割相同厚度材料对应的最大切割速度是单面激光切割最大速度的两倍以上;在激光扫描速度和光斑形状尺寸不变的条件下,双面对称同步激光切割相同厚度材料所需的最小功率远低于单面激光所需的最小功率;在相同激光工艺参数条件下,双面对称同步激光
【机 构】
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山东理工大学交通与车辆工程学院,山东理工大学机械工程学院
【基金项目】
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国家自然科学基金(11672167,11702161),山东省自然科学基金(ZR2020MA060)。
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以大厚度脆性陶瓷材料为例,提出一种新的基于热应力控制断裂的双面对称同步激光切割技术。利用热力耦合和裂纹扩展数值模拟技术,分别对单面和双面对称同步激光加工条件下陶瓷材料内部的温度场和应力场以及裂纹扩展过程进行对比分析。结果表明:在激光功率与光斑形状和尺寸相同的条件下,双面对称同步激光切割相同厚度材料对应的最大切割速度是单面激光切割最大速度的两倍以上;在激光扫描速度和光斑形状尺寸不变的条件下,双面对称同步激光切割相同厚度材料所需的最小功率远低于单面激光所需的最小功率;在相同激光工艺参数条件下,双面对称同步激光
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