超短激光微加工数学建模优化分析

来源：激光与红外杂志2024年第10期北京时间：

作者：施培成

单位：郑州工业应用技术学院,河南 郑州 451150[JZ]；

摘要：超短激光微加工进行优化时涉及到多个参数,而这些参数间往往存在着复杂的相互关系,导致优化方法的优化性能较差。为此,提出超短激光微加工数学建模优化分析方法。首先,基于导热微分方程分析超短激光微加工在表面产生的热累积作用,根据分析结果构建超短激光微加工的数学模型；然后,通过数学模型,分析不同抛光参数对加工过程中的热效应和热应力的影响程度；最后,采用递阶结构对硬化层的分布平均性、表面层深与硬度等目标进行优化,以此构建超短激光微加工数学优化模型,实现优化分析。实验结果表明:运用该模型后平均加工精度高达99,粗糙度最低时仅为5,光洁度与均匀性均达到了90以上,具有较好的实用性。

关键词：超短激光微加工;导热微分方程;数学建模优化;表面粗糙度;加工精度

基金资助：2021年河南省科技攻关计划项目(No.212102210372)资助。