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激光冲击铜薄膜的应力波传播特性模拟分析

张建 花银群 曹将栋

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激光冲击铜薄膜的应力波传播特性模拟分析

    作者简介: 张建(1990-),男,硕士研究生,主要从事激光与材料纳米化的研究.
    通讯作者: 花银群, huayq@ujs.edu.cn
  • 基金项目:

    国家自然科学基金资助项目(51175234)

  • 中图分类号: TN249

Simulation of propagation characteristics of stress wave in copper films with laser shock processing

    Corresponding author: HUA Yinqun, huayq@ujs.edu.cn ;
  • CLC number: TN249

  • 摘要: 为了研究冲击波的传播特性,采用有限元分析方法模拟不同参量激光冲击铜薄膜的过程,结合应力波理论分析了膜-基系统的动态应力波传播特性。结果表明,激光能量为30mJ时,冲击波为弹性波,薄膜在单次冲击作用下,其内质点速率最大为-0.018mm/s,3次冲击作用下,薄膜内部质点速度与残余应变变化较小;激光能量为120mJ时,冲击波为弹塑性波,3次冲击比单次冲击质点最大速率减小了26.44%,残余应变深度增加了35.48%。这对研究冲击波传播具有指导意义。
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-04-21
  • 录用日期:  2015-04-28
  • 刊出日期:  2016-07-25

激光冲击铜薄膜的应力波传播特性模拟分析

    通讯作者: 花银群, huayq@ujs.edu.cn
    作者简介: 张建(1990-),男,硕士研究生,主要从事激光与材料纳米化的研究
  • 1. 江苏大学 材料工程与科学学院, 镇江 212013;
  • 2. 南通航运职业技术学院 机电系, 南通 226010
基金项目:  国家自然科学基金资助项目(51175234)

摘要: 为了研究冲击波的传播特性,采用有限元分析方法模拟不同参量激光冲击铜薄膜的过程,结合应力波理论分析了膜-基系统的动态应力波传播特性。结果表明,激光能量为30mJ时,冲击波为弹性波,薄膜在单次冲击作用下,其内质点速率最大为-0.018mm/s,3次冲击作用下,薄膜内部质点速度与残余应变变化较小;激光能量为120mJ时,冲击波为弹塑性波,3次冲击比单次冲击质点最大速率减小了26.44%,残余应变深度增加了35.48%。这对研究冲击波传播具有指导意义。

English Abstract

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