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飞秒激光冲击AZ31B镁合金过程的数值模拟
  • ISSN号:1004-4213
  • 期刊名称:《光子学报》
  • 时间:0
  • 分类:TN24[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]江苏大学机械工程学院,江苏镇江212013, [2]连云港师范高等专科学校物理电子系,江苏连云港222006
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目(No.50735001);国家自然科学基金(Nos.51405181,50735001,10804037);连云港市工业攻关项目(No.CG1315);中国博士后科学基金特别项目(No.200902506)资助
中文摘要:

采用有限元分析法对飞秒激光冲击AZ31B镁合金进行数值模拟,研究了激光冲击处理对镁合金变形过程的影响,分析了单脉冲激光冲击下材料内部的位移、动能、应力和应变的分布情况,得到了材料的瞬态速度和应变率变化过程.仿真结果表明,单脉冲飞秒激光冲击镁合金产生的塑性变形,可在材料表面形成微米级凹坑,中心点处最大位移为34μm,最大变形速度390m/s;在冲击初期,材料表面的应力和应变主要分布在冲击区域中心节点和边缘附近,并且得到镁合金的最大应力和最大应变率分别为955 MPa和1.8×10^6 s^-1.研究结果能够为深入分析飞秒激光与镁合金作用时材料变形参量的变化规律提供数值理论依据.

英文摘要:

The laser shocking processing of AZ31 Bmagnesium alloy sheet by the femtosecond laser pulse is numerically simulated with the finite element method.In the simulation,the effect of laser shock processing on the deformation process of AZ31 B magnesium alloy is studied,the distributions of characteristics within the material,such as displacement,stress and strain,are analyzed,and the dynamic variation process of velocity and strain rate is discussed.The results indicate that the plastic deformation of magnesium alloy sheet shocked by single femtosecond laser pulse led to a micrometer-scale pit on the material surface.The maximum displacement at the center of the pit is 34μm.And the maximum speed reaches 390m/s.Stress and strain of material aremainly distributed near the central dot and the edge of laser shocked region.The maximum stress of the central dot is 955 MPa,and the maximum strain rate reaches 1.8×10^6 s^-1.The results show that the numerical simulation of the laser shocking processing of AZ31 Bmagnesium alloy sheet by the femtosecond laser pulse is able to provide the numerical references for analysis of the variation laws of materials by femtosecond laser loading.

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期刊信息
  • 《光子学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国光学学会 西安光机所
  • 主编:侯洵
  • 地址:西安市高新区新型工业园信息大道17号47分箱
  • 邮编:710119
  • 邮箱:photo@opt.cn
  • 电话:029-88887564
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-4213
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1235/O4
  • 邮发代号:52-105
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊,曾获中国光学学会先进期刊奖,中国科学院优秀期刊三等奖,陕西省国防期刊一等奖等
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:20700