МЕТОДИКА РАСЧЕТА И АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ
Физическая модель процесса обработки лазерным импульсом однородных материалов при использовании модели полубесконечного твердого тела определяется рядом параметров [4]: - радиусом лазерного пятна – r, [м], - длительностью импульса лазерного воздействия - ti , [с], - энергией импульса - I, [Дж], - мощностью лазерного воздействия Р, [Вт], - плотностью мощности лазерного воздействия , [Вт/м2], Дополнительно должны быть учтены: - размеры детали – D´W´H, [м] (длина, ширина, высота), - температуропроводность материала: , [м/c2], где l - теплопроводность [Вт/м×K], с - теплоемкость [Дж/кг×ОС], r - плотность [кг/м3], - расстояние, на которое распространяется тепловой фронт, по поверхности или вглубь материала за время действия лазерного импульса: , [м], - скорость распространения теплового фронта: , [м/с] в материале детали за время действия импульса. При проведении расчетов следует помнить, что теплофизические характеристики материалов изменяются при варьировании температуры [5-8]. Моделирование тепловых процессов в основном предполагает определение следующих параметров обработки: - температуры нагрева как функции координат в любой момент времени t£ti по формуле:
где функция ierfc(x) представляет собой интеграл от функции интеграла вероятности: - температуры охлаждения после окончания импульса как функции координат в любой момент времени t³ti по формуле:
- скорости нагрева VН = dT/dt как функции координат в любой момент времени t£ti, путем дифференцирования по t соотношения (1):
где - скорости охлаждения VО = dT/dt как функции координат в любой момент времени t³ti, путем дифференцирования по t соотношения (2). В частности, на поверхности изделия (Z=0) выражение имеет вид:
- температурного градиента как функции координат в любой момент времени t£ti по формуле:
- скорости нагрева в центре пятна в любой момент времени t£ti по формуле:
- скорости охлаждения в центре пятна в любой момент времени t³ti по формуле:
ОБЩАЯ БЛОК-СХЕМА РАСЧЕТНОЙ ПРОГРАММЫ Блок-схема программы представляет собой структурный план, в соответствии с которым будет осуществляться расчет поставленных в лабораторном задании параметров (распределение температуры, определение глубины закалки, нахождение скоростей нагрева или охлаждения при обработке КПЭ). Решение каждого пункта осуществлено в набранных в MathCAD шаблонах переменных и их зависимостей, предоставляемых студенту для работы.
Популярное: Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (336)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |