Научный отчет № 5230

Название

Нелинейные эффекты в твердом деформируемом теле при интенсивном лазерном воздействии.

Авторы

Юмашев М.В., Тарасова Н.А., Вергазов М.М.

Аннотация

Объектом исследования данной работы являются хрупкие материалы, подверженные быстрому локальному нагреву. Такое воздействие на образцы сопровождает применение многих современных технологий. В качестве примера можно привести обработку поверхностных слоев лазерным лучом с целью повышения износостойкости; лазерную резку элементов конструкций; пробивание технологических отверстий. Характерные размеры элементов конструкций и зон теплового воздействия луча лазера при этом варьируются от десятков сантиметров (поверхностная упрочняющая обработка тормозных дисков лазерным лучом) до микронного размера (технологические отверстия в керамических подложках для крепления электронных микросхем). Возникающий в описанных выше ситуациях быстрый локальный нагрев материала приводит к большим градиентам температур в образце. Такое температурное воздействие, в свою очередь, является причиной больших механических напряжений, а сопутствующие пластические эффекты и существенные остаточные деформации способны вызвать повреждение образца и ухудшение его прочностных и изностойких характеристик. Таким образом, изучение этого вопроса чрезвычайно актуально для оценки возможности разрушения конструкций при интенсивном лазерном нагреве. В этой работе принята попытка исследовать распределение температуры в поле напряжений, вызванных быстрым локальным нагревом поверхности материала, пластическое поведение образца и оценить остаточные деформации после разгрузки в рамках двумерной модели.

Год публикации

2014 г.

Объём

27 с.

Научный руководитель

Юмашев М.В.

Ключевые слова

температурная зависимость, физические свойства материала, температурные напряжения.