Напряженно-деформированное состояние полупрозрачной диэлектрической среды при интенсивном концентрированном лазерном воздействии

• Автор: Рудов, Леонид Викторович
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 221 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
1. Основные соотношения теории теплопроводности, термоупругости и термопластичности
1.1. Основные соотношения теории теплопроводности
1.2. Основные соотношения теории деформаций и напряжений
1.3. Уравнения связи между напряжениями и деформациями
2. Исследование температурных полей в полупрозрачных диэлектрических средах при локальном интенсивном воздействии внутреннего источника тепла
2.1. Температурное поле в неограниченной среде при локальном интенсивном нагреве внутренним источником тепла
2.2. Температурное поле шара при локальном интенсивном нагреве внутренним источником тепла
3. Решение упругопластической задачи о неограниченном пространстве из хрупкого диэлектрика при действии внутреннего источника тепла, обладающего свойством центральной симметрии
3.1. Решение упругопластической задачи о неограниченном пространстве из хрупкого диэлектрика при действии сосредоточенного источника тепла
3.2. Решение упругопластической задачи о неограниченном пространстве из хрупкого диэлектрика при действии распределенного источника тепла
4. Исследование напряженно-деформированного состояния диэлектрической среды и шара при тепловом воздействии

4.1. Анализ воздействия внутреннего сосредоточенного импульсного источника тепла на неограниченное пространство
4.2. Анализ воздействия внутреннего распределенного импульсного источника тепла на неограниченное пространство
4.3. Анализ применимости теоремы о разгрузки
4.4. Напряженно-деформированное состояние шара из хрупкого диэлектрика при действии внутреннего источника тепла
4.5. Плотность материала как характеристика его повреждаемости
Основные результаты работы и краткие выводы
Литература
Приложение
ВВЕДЕНИЕ
Полупрозрачные и прозрачные в видимом диапазоне спектра хрупкие диэлектрики являются одними из наиболее распространенных материалов, широко используемых практически во всех областях человеческой деятельности. Это обусловлено их уникальными свойствами: достаточной прочностью и, следовательно, возможностью использования в дачестве конструкционного материала; высокой химической стойкостью и индифферентностью к воздействиям окружающей среды; гибкой технологичностью. Особое место занимают хрупкие неметаллические материалы в электровакуумном производстве и приборостроении. Помимо перечисленных, в данном случае используются их электроизоляционные свойства. Основными физическими свойствами рассматриваемых материалов, предопределяющими методы их обработки, являются хрупкость при нормальной температуре и высокая пластичность, начиная с температуры размягчения.
Широкое распространение в обработке хрупких диэлектриков получило использование технологических процессов, основанных на тепловом воздействии лазерного излучения. Преимущества применения лазерных технологий заключаются в отсутствии механического контакта, безынерционное™, возможности обработки в труднодоступных местах, высокой точности управления параметрами излучения, возможности концентрации высокой плотности энергии в малых объемах, соизмеримых с длиной волны, локальности и прецизионности воздействия. Кроме этого оборудование, использующее лазерное излучение, достаточно легко стыкуется с ЭВМ и другими средствами автоматического управления и обеспечивает высокую степень механизации и автоматизации технологических процессов.
История квантовой электроники насчитывает около 40 лет. За это время

мощности тепловыделения для импульса, возникающего в момент времени t = /и/* (т = 0,1,2
В этом случае выражение (2.14) сохраняет свою структуру при условии
В силу линейности решаемой задачи теплопроводности температурное поле в среде после воздействия каждого импульса накладывается на температурные поля, возникающие в нем в результате воздействия всех предыдущих импульсов источников тепла. Поэтому для определения функции температуры при воздействии серии из N + 1 импульсов источника тепла достаточно просуммировать полученное решение для импульса, возникающего в момент ? = тI (т = 0,1,2

Г*(г»0 = Т(Г,( ~ тг*) . (2.23)

При математическом моделировании теплового воздействия лазерного излучения, сфокусированного в объеме хрупкого полупрозрачного материала, в большинстве случаев изменение плотности поглощенной мощности излучения по объему обрабатываемого материала принимается в форме закона Гаусса
(2.21)
замены £ на £ - т(*, а выражение (2.15) запишется так
(2.22)
(2.24)