Чисельне дослідження термомеханічних процесів при короткоімпульсному лазерному опроміненні півпростору
Лазерное облучение металлических поверхностей интенсивными тепловыми источниками используется для генерации коротких зондирующих импульсов, которые распространяются внутрь тонких образцов и позволяют оценивать структуру и механические свойства последних в рамках классического акустического подхода....
Gespeichert in:
| Datum: | 2021 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
V.M. Glushkov Institute of Cybernetics of NAS of Ukraine
2021
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/169 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Problems of Control and Informatics |
Institution
Problems of Control and Informatics| Zusammenfassung: | Лазерное облучение металлических поверхностей интенсивными тепловыми источниками используется для генерации коротких зондирующих импульсов, которые распространяются внутрь тонких образцов и позволяют оценивать структуру и механические свойства последних в рамках классического акустического подхода. При кратковременном облучении поверхности конструкции источником энергии высокой плотности возникают большие тепловые напряжения и остаточные деформации. В данной статье численно исследуется осесимметричная задача о термомеханической нагрузке полупространства. При этом учитывается влияние объемных и неупругих характеристик отдельных фаз на остаточное напряженно деформированное состояние полупространства. Постановка задачи включает соотношение Коши, уравнение движения, уравнение теплопроводности, исходные условия, тепловые и механические граничные условия. Термомеханическое поведение изотропного материала описывается унифицированной моделью течения Боднера–Партома. Задача решается с помощью конечно-элементной методики. Численная реализация задачи проводится с помощью пошагового интегрирования по времени. Уравнения движения интегрируются методом Ньюмарка, а уравнение теплопроводности — неявным методом первого порядка. С помощью методики численного решения осесимметричной динамической задачи для полупространства при термомеханической нагрузке и модели течения описано остаточное напряженно-деформированное состояние. Установлено, что микроструктурные превращения, учитываемые через термотрансформационную деформацию, и зависимость неупругих характеристик материала от фазового состава существенно уменьшают остаточные неупругие деформации и способствуют появлению сжимающих напряжений. Получена трехзонная область формирования поля остаточных напряжений. |
|---|