激光抛光中金属表面的建模及仿真

来源：激光与红外杂志2019年第9期北京时间：

作者：王涛

单位：河北工业大学机械工程学院,天津 300132；

摘要：为了更好地研究激光抛光的作用机理,基于高斯热源对材料表面形貌的变化过程进行了数学建模分析,对表面形貌模型进行了理论表述,使用三种模型的二维投影进行曲线积分的方法拟合材料表面轮廓,提出利用计算过渡表面的方法,将建模对象由单峰扩大到了整个光斑范围,利用外法线方向受定向激光辐照后升温去材的方法拟合表面的z轴向变化,通过z轴的变化来预测抛光后的表面粗糙度。最后使用ANSYS对不同形貌的材料表面进行激光辐照仿真,得出各种表面情况下温度随时间变化的情况,不同的材料表面形貌对抛光效果有很大影响。

关键词：激光抛光;表面形貌建模;计算过渡表面;仿真

基金资助：国家自然科学基金项目(No.51775166)资助