Анализ влияния процесса теплопереноса на термоупругий отклик металлов при импульсном лазерном воздействии

Авторы

  • Борис Александрович Зимин
  • Вера Евгеньевна Свентицкая
  • Юрий Васильевич Судьенков

Аннотация

В работе представлен анализ влияния процесса теплопереноса в металлах на параметры термонапряжений при импульсном лазерном воздействии. Динамическая задача термоупругости рассматривается как двухстадийный процесс. Первая стадия определяется временем действия импульса излучения, вторая - динамикой процесса теплопереноса после окончания лазерного импульса. Показано, что анализ формирования напряжений на стадии теплопереноса на основе традиционной системы уравнений термоупругости позволяет адекватно описать экспериментальные результаты. При этом напряжения растяжения, сформированные в металлах на стадии теплопереноса, приводят к возможности перемещения металлических объектов в направлении источника нагрева.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Библиографические ссылки

1. Даниловская В.И. Температурное поле и температурные напряжения, возникающие в упругом полупространстве вследствие потока лучистой энергии, падающей на границу полупространства // Изв. АН СССР. Механика и машиностроение. №3. 1959. С. 129-132.

2. Гусев В.Э., Карабутов А.А. Лазерная оптоакустика. М.: Наука, 1991. 304 с.

3. Карташов Э.М. Аналитические методы в теории теплопроводности твердых тел. М.: Высшая школа, 2001. 550 c.

4. Al-Qahtani H., Yilbas B.S. The cbosed solution for Catieneo and stress equations due to step input pulse heating // Physica B. 2010. Vol. 405, N18. P. 3869-3874.

5. Youssef H.M., Al-Felali A.S. Generalized Thermoelasticity Problem of Material Subjected to Thermal Loading Due to Laser Pulse // Applied Mathematics. 2012. Vol. 3. P. 142-146.

6. Воробьев Б.В., Недбай А.И., Судьенков Ю.В., Филиппов Н.М. Исследование механизмов взаимодействия наносекундного лазерного излучения с металлами // Письма в ЖТФ. 1983. Т. 9, №7. С. 395-399.

7. Dewhurst R.J., Hutchins D.A., Palmer S.B., Scruby C.B. The performance of thickpiezoelectric transducers as wide band ultrasonic detectors // Ultrasonics. 1983. Vol. 21. P. 79.

8. Вовненко Н.В., Зимин Б.А., Судьенков Ю.В. Экспериментальные исследования термоупругих напряжений в тепло- и нетеплопроводящих твердых телах при субмикроскундной длительностях лазерного нагрева // ЖТФ. 2011. Т. 81, вып. 6. С. 57-62.

9. Индейцев Д.А., Осипова Е.В. Двухтемпературная модель оптического возбуждения звука в проводниках // Доклады Академии Наук. 2017. Т. 473, вып. 2. С. 1-5.

10. Анисимов С.И., Имас Я.М., Романов Г.С. и др. Действие излучения большой мощности на металлы. М.: Наука, 1970. 272 c.

11. Займан Дж. Электроны и фононы. М.: Иностранная литература, 1962. 487 c.

12. Логвинов Г.Н., Дрогобицкий Ю.В., Luis Nino de Rivera, Гуревич Ю. Г. Разогрев образцов лазерным импульсом // ФТТ. Т. 49, №5. 2007. C. 785-790.

13. Sudenkov Yu.V., Zimin B.A. Effect of "the thermal piston" in a dynamic thermoelastic problem // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2015. Vol. 85. P. 781-786.

14. Зимин Б.А., Судьенков Ю.В. Движение металлического диска под действием термоупругих напряжений навстречу импульсному излучению лазера // Письма в ЖТФ. Т. 3, №24. 2012. C. 26-32.

15. Tolman R.C., Stewart T.D. // Physical Review. 1916. Vol. 8. P. 97.

Загрузки

Опубликован

19.08.2020

Как цитировать

Зимин, Б. А., Свентицкая, В. Е., & Судьенков, Ю. В. (2020). Анализ влияния процесса теплопереноса на термоупругий отклик металлов при импульсном лазерном воздействии. Вестник Санкт-Петербургского университета. Математика. Механика. Астрономия, 5(1), 131–138. извлечено от https://math-mech-astr-journal.spbu.ru/article/view/8542

Выпуск

Том 5 № 1 (2018)

Раздел

Механика

Лицензия

Статьи журнала «Вестник Санкт-Петербургского университета. Математика. Механика. Астрономия» находятся в открытом доступе и распространяются в соответствии с условиями Лицензионного Договора с Санкт-Петербургским государственным университетом, который бесплатно предоставляет авторам неограниченное распространение и самостоятельное архивирование.