雙脈沖激光聯(lián)合打孔過(guò)程中物質(zhì)遷移的實(shí)驗(yàn)研究及數(shù)值模擬的開(kāi)題報(bào)告

雙脈沖激光聯(lián)合打孔過(guò)程中物質(zhì)遷移的實(shí)驗(yàn)研究及數(shù)值模擬的開(kāi)題報(bào)告開(kāi)題報(bào)告一、研究背景及意義隨著物質(zhì)加工技術(shù)的不斷更新和革新，對(duì)微細(xì)加工的需求也不斷增加。激光加工技術(shù)作為一種高精度、高效率和適用于多種材料的微細(xì)加工工藝，一直受到了廣泛的關(guān)注。在激光加工中，激光打孔一直是重要應(yīng)用領(lǐng)域之一，而對(duì)于打孔過(guò)程中物質(zhì)遷移的機(jī)理研究以及其影響因素的實(shí)驗(yàn)探究，則成為了當(dāng)前激光打孔中的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。傳統(tǒng)的單脈沖激光打孔技術(shù)制約了激光加工技術(shù)的發(fā)展，其加工效率與實(shí)用性難以被提高。近年來(lái)，雙脈沖激光打孔技術(shù)的應(yīng)用逐漸普及。雙脈沖激光打孔技術(shù)主要是利用兩個(gè)短脈沖的序列以不同的能量密度作用在工件上。保持相同的總光能，第一個(gè)脈沖產(chǎn)生孔口的初步形態(tài)，第二個(gè)脈沖穿向清洗已打鑿的孔洞，同時(shí)促進(jìn)物質(zhì)排出，從而改進(jìn)了傳統(tǒng)單脈沖打孔中的一些問(wèn)題。而在實(shí)際操作中，由于各個(gè)因素的復(fù)雜影響，雙脈沖激光打孔技術(shù)中的物質(zhì)遷移機(jī)理仍需要進(jìn)一步的深入探究。因此，有必要對(duì)雙脈沖激光打孔過(guò)程中的物質(zhì)遷移機(jī)理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究及數(shù)值模擬，以對(duì)其相關(guān)特性和工藝參數(shù)進(jìn)行深入探究，為激光打孔領(lǐng)域的發(fā)展提供參考依據(jù)，進(jìn)一步推動(dòng)激光加工技術(shù)的發(fā)展。二、研究?jī)?nèi)容和研究方法本文針對(duì)雙脈沖激光聯(lián)合打孔過(guò)程中物質(zhì)遷移問(wèn)題，將通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬兩方面進(jìn)行系統(tǒng)探究。1.實(shí)驗(yàn)研究通過(guò)激光器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及電鏡、光學(xué)顯微鏡等測(cè)試設(shè)備，對(duì)不同的激光打孔工藝參數(shù)以及不同材料進(jìn)行雙脈沖激光打孔的實(shí)驗(yàn)研究，著重觀察實(shí)驗(yàn)過(guò)程中物質(zhì)遷移的情況。2.數(shù)值模擬應(yīng)用有限元數(shù)值模擬軟件，建立雙脈沖激光打孔的模擬模型，對(duì)不同工藝參數(shù)和材料進(jìn)行模擬，以分析參數(shù)對(duì)于物質(zhì)遷移影響的規(guī)律性。三、預(yù)期結(jié)果和意義通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬兩方面的探究，本文將能夠全面深入地分析雙脈沖激光打孔過(guò)程中的物質(zhì)遷移機(jī)理及其影響因素，進(jìn)一步為如何提高激光打孔的加工質(zhì)量和效率提供更加科學(xué)的理論依據(jù)，推動(dòng)激光制造技術(shù)的不斷發(fā)展。四、研究進(jìn)度計(jì)劃本研究計(jì)劃在時(shí)限內(nèi)完成如下目標(biāo)：第一階段：文獻(xiàn)調(diào)研、定題和撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告。9月1日-10月1日。第二階段：實(shí)驗(yàn)樣品制備和實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)操作。10月2日-11月30日。第三階段：數(shù)據(jù)處理和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，同時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)值模擬。12月1日-12月31日。第四階段：完善論文和參與學(xué)術(shù)交流與討論。1月1日-2月28日。五、參考文獻(xiàn)[1]XiyuShen,etal.Materialtransportmechanisminlaserdrillingcarbonfiberreinforcedplastics(CFRP)usingmultiplepicosecondpulses.《APPLIEDSURFACESCIENCE》，2018[2]YasuhiroOkamoto,etal.Double-pulselaserdrillingusingfemtosecondpulsesanditserosionmechanism.《JOURNALOFVACUUMSCIENCE&TECHNOLOGYA》,2019[3]Zhu,Guoliang.StudyontheEffectsofMultiplePulsesLaserDrillingonMaterialRemoval.2018.[4]L.Shen,etal.Astudyofcraterformationinlasershockpeeningbycombiningexperimentandsimulation.《JOURNALOFMATERIALSPROCESSINGTECHNOLOGY》,2013[5]GabriellaRuffato,etal.Materialremovalinultrafastlaser