研究目的
开发一种无网格粒子强度交换（PSE）方法，用于简化激光钻孔问题中的金属去除过程，以解决复杂制造工艺的热问题。
研究成果
所提出的PSE方法能有效模拟激光钻孔中的传热过程，在精度与计算效率之间实现了良好平衡。相比其他无网格方法，其实施更简便且能准确预测激光束的穿透深度。未来工作可将模型扩展至包含熔体流动和辅助气体效应等更复杂的物理因素。
研究不足
该研究通过忽略熔融材料的流体动力学行为和辅助气体的影响来简化激光钻孔过程。该模型假设材料特性各向同性且均匀，并假定激光光束半径恒定。
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激光打孔中金属去除的粒子强度交换方法
DOI：10.1016/j.procir.2018.03.287
期刊：Procedia CIRP
出版年份：2018
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
针对简化激光打孔问题中的金属去除过程，开发了一种无网格粒子强度交换（PSE）方法。为此，通过施加具有高斯强度分布的静态激光束作为外部热源，求解瞬态传热问题。所提出的PSE方案是一种完全拉格朗日方法，与当前最先进技术中采用的其他无网格方法相比更易于实施。通过金属工件单脉冲激光加热的案例研究，评估了PSE方法在解决当前传热问题中的性能。最终将仿真结果与文献中的数值和实验数据进行对比验证，证明了所提方法在处理复杂制造工艺热问题方面的适用性。
作者：
M. Afrasiabi，E. Chatzi，K. Wegener
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