14204

14204

مدل سازي عددي جوش ليزري رسانشي سيليكون

كارشناسي ارشد

فوتونيك

بهمن ماه 1393

بهمن ماه 1393

دكتر مهدي شايگان منش

فيزيك

چكيده پارامترهاي بسياري هستند كه بر كيفيت، اندازه و مشخصات جوش ليزري تأثير گذارند. كه در اين پايان نامه پارامترهاي مهم ليزر و اثر آن¬ها بر جوش ليزري مورد بررسي قرار گرفته است. توزيع فضايي شدت باريكۀ ليزر نيز در اين محاسبات در نظر گرفته شده است. در اين تحقيق، با استفاده از روش تفاضل محدود، معادلات انتقال حرارت حاكم بر جوش ليزري به صورت چهار بعدي حل شده است كه شامل سه بعد مكان و يك بعد زمان مي¬باشد. براي اعتبار سنجي، نتايج شبيه¬سازي با حل دقيق مقايسه گرديد و تطابق قابل قبولي مشاهده شد. نتايج شبيه¬سازي در حالتي كه خصوصيات ماده وابسته به دما در نظر گرفته شده به نتايج تجربي و آزمايشگاهي نزديكتر است. از ميان ساير خصوصيات فيزيكي- حرارتي ماده، قابليت انتقال حرارت بيشترين تأثير را روي نتايج شبيه سازي دارد. با بالا بردن توان ليزر، همچنين با افزايش انرژي پالس، دماي قطعه¬كار افزايش مي¬يابد. با افزايش شعاع باريكۀ ليزر يا افزايش فاكتور كيفيت، دماي قطعه¬كار كاهش مي¬يابد. همچنين تأثير پارامترهاي ديگر مانند سرعت فرآيند جوشكاري، قطبش باريكه ليزر، زاويۀ باريكۀ فرودي بر روي قطعه¬كار و فركانس تكرار پالس ليزر بر روي مشخصات جوش مورد بررسي قرار گرفت. دستاوردهاي حاصل از انجام اين پروژه در مشخصه-يابي جوش ليزري رسانشي قابل استفاده است و توسط كد كامپيوتري نوشته شده مي¬توان مشخصات جوش ليزري رسانشي را پيش¬بيني نمود. واژه‌هاي كليدي: جوشكاري ليزري، سيليكون، مدل¬سازي عددي، روش تفاضل محدود