ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Естественные науки». 2012
62
(14)—(19).
В свою очередь, удельный тепловой поток
,
L
q
вызыва-
ющий заданную скорость абляции, однозначно определяется из
уравнения баланса теплоты на стенке (20), а скорость резки матери-
ала лазерным излучением рассчитывается по формуле
абл
р
нач
.
G v
Решение уравнения Фурье (1) ищется методом переменных
направлений [5], а изменение плотности материала в каждом узле
сетки находится из решения задачи Коши, записанной в форме урав-
нения (3) с граничным условием (4).
Анализ зависимости потери плотности материала от скорости
его лазерной резки.
Исследование зависимости степени поврежде-
ния стеклопластика проиллюстрируем на примере лазерной резки
стеклопластика, характеризующегося следующими химическим со-
ставом и свойствами:
2
SiO
0, 5,
св
0, 5,
Oсв
0, 20,
Hсв
0, 05,
Hсв
0, 75,
нач
0,3
Вт/(м
K),
нач
c
= 1 кДж/(кг
K),
нач
1500
кг/м
3
,
lim
нач
0,85 ,
8
d
K
с
–1
,
E
d
=
2 900
Дж/кмоль,
min
400
K,
d
T
700
K,
d
T
d
Q
 
1,27
МДж/кг,
нач
300
K,
T
ак
1.
a
Все термодинамические свойства индивидуальных веществ соот-
ветствуют данным работы [6], а элементарный химический состав
воздуха принят таким же, как и в работе [7], т. е.
O
0, 23144,
e
C
N
0, 75520,
e
C
Ar
0, 014336.
e
C
Давление на внешней границе пограничного слоя принято равным
1
атм, коэффициент теплообмена на непроницаемой стенке —
25
кг/(м
2
ч), а коэффициент вдува — 0,6.
На рис. 1 приведен график зависимости температуры на поверх-
ности прожигаемого отверстия от координаты
Z
и времени
,
а на
рис. 2 — зависимость толщины поврежденного слоя материала от
времени и степени повреждения разлагающейся части материала.
Под степенью повреждения материала здесь понимают величину,
рассчитанную по следующей формуле:
lim
нач lim
.
 