纳米薄膜激光照射过程的格子波尔兹曼方法模拟

发布时间：2017-09-15 10:37

  本文关键词：纳米薄膜激光照射过程的格子波尔兹曼方法模拟

  更多相关文章： 激光技术 短脉冲激光 纳米薄膜 格子波尔兹曼方法 双温度模型

【摘要】：考虑到激光加热过程中电子和晶格之间的不平衡传热特性,将格子波尔兹曼方法(LBM)和双温度模型结合起来,建立了1个两步LBM方程,并用此方法对纳米薄膜在短脉冲激光照射过程中的热响应特性进行了模拟研究。分析了照射过程中薄膜内温度随时间及空间的变化规律;探讨了激光强度以及薄膜厚度对金属薄膜热响应的影响。研究结果表明,在照射过程中晶格温度的改变相对于电子温度的变化有明显的滞后效应,并且计算得到的电子温度响应及破坏阈值和实验结果吻合较好,说明所提出的两步LBM方程能够较好地描述激光照射过程中电子和晶格的不平衡传热现象。通过研究还发现,随着激光能量的增强以及薄膜厚度的减小,薄膜表面电子和晶格温度都有明显的升高,且电子和晶格温度达到稳定的时间均有所延迟。
【作者单位】： 上海理工大学能源与动力工程学院;海南核电有限公司;辽宁调兵山煤矸石发电有限责任公司;
【关键词】： 激光技术 短脉冲激光 纳米薄膜 格子波尔兹曼方法 双温度模型
【基金】：国家自然科学基金(51476102)
【分类号】：TN249;O484.4
【正文快照】： 2海南核电有限公司,海南昌江5727003辽宁调兵山煤矸石发电有限责任公司,辽宁调兵山112700近年来,激光以其独特的加工特点受到人们的广泛关注和高度重视[1]。随着激光科学技术的不断发展,其在金属材料加工领域的应用也越来越广泛[2-3]。正是由于激光的高精密性,使其在照射金属

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本文编号：856031