长脉冲激光脉冲串对铝合金打孔的研究

摘要

本文对长脉冲激光脉冲串条件下,铝合金材料打孔的温升与熔蚀过程进行了理论和实验的研究，从而得到了不同激光参数对打孔的影响规律。
　　在理论研究方面，对脉冲串激光打孔机理进行学习和研究，根据经典热传导基本原理，建立了长脉冲激光脉冲串打孔温升模型；在流体力学方程的基础上，采用热焓-孔隙法和气体动力学法完整地描述了熔化和气化两阶段相变，从而建立了长脉冲激光脉冲串打孔熔蚀模型。在理论模型的基础上建立了长脉冲激光脉冲串针对铝合金材料打孔的仿真模型并完成了相关仿真研究。得到了不同能量密度、脉冲个数、脉冲频率条件下，小孔中心温度、深度和纵宽比的变化规律。
　　在实验研究方面，开展了长脉冲激光脉冲串条件下对铝合金材料打孔的温升实验和熔蚀实验，得到了不同能量密度、脉冲个数、脉冲频率条件下，小孔中心温度、深度和纵宽比的变化规律，并分析了其原因。对比仿真和实验结果，发现二者在规律上符合度较好。
　　通过对长脉冲激光脉冲串打孔理论和实验的研究，可以看出：长脉冲激光脉冲串对铝合金打孔时，小孔质量随着能量密度、脉冲个数和脉冲频率的增加逐渐变好，但随着脉冲频率的增加，打孔速率降低。本文研究结果为长脉冲激光脉冲串打孔的工艺改进，提供参考。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本论文的研究内容

第二章 长脉冲激光脉冲串打孔理论研究

2.1 长脉冲激光脉冲串打孔理论研究

2.2 长脉冲激光脉冲串打孔温升模型

2.3 长脉冲激光脉冲串打孔熔蚀模型

2.4本章小结

第三章 长脉冲激光脉冲串打孔仿真研究

3.1 长脉冲激光脉冲串打孔温升仿真

3.2 长脉冲激光脉冲串打孔熔蚀仿真

3.3 本章小结

第四章 长脉冲激光脉冲串打孔实验研究

4.1 长脉冲脉冲串打孔温升实验研究

4.2 长脉冲脉冲串打孔熔蚀实验研究

4.3 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 结论

5.2 展望

致谢

参考文献

硕士期间学术成果情况