激光作用于圆管产生瞬态温度场的数值模拟

何跃娟; 朱日宏; 沈中华; 陆建; 倪晓武

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激光作用于圆管产生瞬态温度场的数值模拟

何跃娟 , 朱日宏 , 沈中华 , 陆建 , 倪晓武

文章导航 > 激光技术 > 2005 > 29(4): 386-388,428

引用本文:

Citation:

激光作用于圆管产生瞬态温度场的数值模拟

1.
南京理工大学, 电子工程与光电技术学院, 南京, 210094;
2.
江南大学, 理学院, 无锡, 214062;
3.
南京理工大学, 理学院, 南京, 210094

作者简介: 何跃娟(1971- ),女,博士研究生,研究方向为激光与物质的相互作用..

通讯作者: 朱日宏, zhurihong@vip.sina.com ;

基金项目:
国家自然科学基金资助项目(60208004)
中图分类号: O426

Numerical simulation of laser-induced transient temperature field in cylindrical shell

1.
College of Electronic Engineering & Photoelectric Technology, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China;
2.
School of Science, Southern Yangtze University, Wuxi 214062, China;
3.
School of Science, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China

Corresponding author: ZHU Ri-hong, zhurihong@vip.sina.com ;

CLC number: O426

摘要: 用有限元方法数值模拟了脉冲激光作用于管状材料时产生的温升情况。有限元模型考虑了激光作用过程中的热物理参数随温度变化的特性,得到了材料中各个点的瞬态温度场,也得到了有温升的范围,并给出了温度随径向和周向的分布曲线,为热弹条件下激光激发管状材料中超声导波的研究提供了定量基础。
- 脉冲激光 /
- 管状材料 /
- 瞬态温度场 /
- 有限元方法
Abstract: The transient temperature fields generated by a pulsed laser in cylindrical shell were obtained by using the finite element method (FEM).The temperature dependences of material properties were taken into account during the numerical simulation.The temperature distributions of aluminum pipe were obtained in radial orientation and angular orientation at various time.The pulsed laser induced transient temperature fields were obtained in aluminum pipe,which would be useful in the research on thermo-elastic excitation of laser ultrasonic waves in cylindrical shell.
- pulsed laser /
- hollow cylinder /
- transient temperature /
- finite element method

[1]	章肖融.用激光超声评估复合材料 [J].应用声学,2000,19(5):1～9.
[2]	张淑仪.激光超声与材料无损评价 [J].应用声学,1992,11(4):1～6.
[3]	钱梦騄,张万春,吴田成.激光热弹激发超声脉冲的特性研究 [J].声学学报,1995,20(1):1～10.
[4]	AHARONI A,JASSBY K M,TUR M.The thermoelastic surface strip source for laser-generation ultrasound [J].J Acoust Soc Amer,1992,92(6):3249～3258.
[5]	沈中华,张淑仪.薄膜-基片中的激光超声研究 [J].声学学报,2002,27(3):203～208.
[6]	ALLEYNE D N,LOWE M,CAWLEY P.The reflection of guided waves from circumferential notchs in pipes [J]. J Appl Mech,1998,65(3):635～641.
[7]	LOWE M,ALLEYNE D N,CAWLEY P.The mode conversion of a guided wave by a part-circumferential notch in a pipe [J].J Appl Mech,1998,65(3):649～656.
[8]	DITRI J J,ROSE J L. Excitation of guided elastic wave modes in hollow cylinders by applied surface tractions [J].J A P,1992,72(7):2589～2597.
[9]	MCDONAL A F.On the precursor in laser-generated ultrasound wave-forms in metals [J].A P L,1990,56(3):230～232.
[10]	ROSE L R F.Point-source representation for laser-generated ultrasound [J].J Acoust Soc Amer,1984,75(3):723～732.
[11]	CHENG J C,ZHANG S Y,WU L.Excitation of thermoelastic waves in plates by a pulsed laser [J].Appl Phys,1995,A61(3):311～319.
[12]	CHENG J C,ZHANG S Y.Quantitative theory for laser-generated Lamb waves in orthotropic thin plates [J].A P L,1999,74(14):2087～2089.
[13]	SHEN Z H,ZHANG S Y,CHENG J C.Theoretical study on surface acoustic waves generated by a laser pulse in solids [J].Analytical Science,2001,17(sl.):204～207.
[14]	汤立国,程建春,王金兰.管道中激光激发瞬态导波的理论研究 [J].声学学报,2001,26(6):489～496.
[15]	袁易全,陈思忠.近代超声原理和应用 [M].南京:南京出版社,1996.328.

[1]	王贵鑫 , 严刚 , 关建飞 . 金属圆管管壁厚度对瑞利波影响的研究. 激光技术, 2014, 38(1): 58-64. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.01.013
[2]	左惟涵 , 陈赵江 , 方健文 , 刘世清 . 矩形激光脉冲辐照下半导体温度场理论研究. 激光技术, 2014, 38(4): 469-474. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.04.008
[3]	龙日升 , 刘伟军 , 尚晓峰 . 激光金属沉积成形过程中温度场的数值模拟. 激光技术, 2007, 31(4): 394-396,430.
[4]	李隆 , 董武威 , 聂建萍 , 刘小建 , 史彭 , 许启明 . 脉冲半导体激光器端面抽运Nd:YAG晶体瞬态热分析. 激光技术, 2011, 35(1): 94-98. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.01.026
[5]	权秀敏 , 丁林 , 魏兴 . 激光熔覆Ni基合金温度场的数值分析. 激光技术, 2013, 37(4): 547-550. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.04.029
[6]	卢长亮 , 胡芳友 , 黄旭仁 , 易德先 , 胡滨 , 崔爱永 . 脉冲激光辐照金属板温度场应力场数值分析. 激光技术, 2012, 36(6): 754-758. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.06.011
[7]	蔡颂 , 宋金潮 , 王遥遥 , 陈达 , 邓凯 , 汤迎红 , 李琦 . 脉冲激光烧蚀CFRP材料工艺优化. 激光技术, 2024, 48(1): 83-91. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2024.01.014
[8]	王威 , 仲政 , 潘永东 . 激光远场激发表面波在开口缺陷处的散射回波. 激光技术, 2015, 39(2): 157-165. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.02.003
[9]	雷震 , 张立文 , 张晓玲 , 孟庆端 . 高斯激光辐照焦平面探测器温度场分析与仿真. 激光技术, 2016, 40(4): 516-520. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.04.013
[10]	王霄 , 陈怡星 , 刘会霞 , 刘长京 , 丁国民 . 激光微造型中烧蚀热场及弹坑的数值模拟. 激光技术, 2007, 31(6): 565-567,580.
[11]	赵艳 , 沈中华 , 陆健 , 倪晓武 . 圆柱型涂层/基底系统中的激光超声表面波. 激光技术, 2006, 30(6): 647-649,666.
[12]	李燕凌 , 曾钦勇 , 李彤 , 牛瑞华 , 薛亮平 . Cr, Tm, Ho：YAG激光器输出的实验研究. 激光技术, 2008, 32(6): 563-565.
[13]	石文波 , 杨亮 , 金玉奇 , 李庆伟 , 吴克难 . 纳秒脉冲激光抽运下的铯蒸气电离度研究. 激光技术, 2022, 46(6): 713-721. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2022.06.001
[14]	张超 , 王滨 , 廖志烨 , 衣学斌 , 万勇 , 张伟 . 脉冲激光干扰面阵CCD成像系统的实验研究. 激光技术, 2014, 38(5): 619-622. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.05.009
[15]	李晓龙 , 赵威 , 张雷雷 , 张启鹏 , 康华超 , 刘伟 . 1.06m脉冲激光对TDI-CCD的干扰实验研究. 激光技术, 2015, 39(3): 416-418. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.03.029
[16]	王金瑞 , 戈传辉 , 邹观送 , 王飞扬 , 章小曼 , 吴淑莲 , 李晖 . 经宫腔镜观察通道的脉冲激光耦合方案的设计. 激光技术, 2024, 48(5): 651-656. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2024.05.006
[17]	戴炳明 , 张雏 , 李东石 . 脉冲激光测距机的测距误差分析. 激光技术, 1999, 23(1): 50-52.
[18]	王秋良 , 王又青 , 安承武 . 脉冲激光扫描淀积类金刚石薄膜. 激光技术, 1998, 22(2): 77-79.
[19]	黄开金 , 谢长生 , 许德胜 . 脉冲激光熔凝和相变硬化的研究现状. 激光技术, 2003, 27(2): 130-133.
[20]	王又青 , 郭振华 , 李再光 . 新型高重复率脉冲固体激光电源. 激光技术, 1995, 19(4): 209-213.