激光辐照下尼龙纤维材料的热烧蚀规律.pdf

《激光辐照下尼龙纤维材料的热烧蚀规律.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第22卷第8期光学精密工程Vo1．22No．82014年8月0pticsandPrecisionEngineeringAug．2O14文章编号1004—924X(2014)08—2014—06激光辐照下尼龙纤维材料的热烧蚀规律蒙文，韩晓飞，李云霞，李达(空军工程大学信息与导航学院，陕西西安710077)摘要：为了得到激光辐照下尼龙材料的烧蚀规律，利用红外成像的方法分析了近红外连续激光辐照尼龙材料引起的热烧蚀现象。用摄像机和红外热像仪记录了尼龙材料在烧蚀过程中的主要现象和温度变化过程，并对实验结果与ANSYS仿真结果进行了对比。使用波长为976nm，输出功率密度为

2、1×10W／m、光斑高斯半径为10mm的光束对尼龙材料进行照射的结果显示：开始时尼龙材料温度迅速上升，发生膨胀，并逐渐熔融分解；随着照射时间的增加，尼龙材料温度变化变缓，熔融部分向光斑边缘退化；当达到～定温度时，材料温度不再升高。由于受光束质量、材料性能不均匀、熔融部分向边缘退化等因素影响，得到的实验烧蚀结果与理论烧蚀结果稍有差异，但基本吻合，验证了实验方法及ANSYS数值仿真方案的可行性。关键词：激光辐照；激光烧蚀；尼龙；红外热像仪；ANSYS仿真；中图分类号：TN249文献标识码：Adoi：10．3788／OPE。20142208．2014Thermalab

3、lationlawofnylonmaterialsunderlaserirradiationMENGWen，HANXiao—fei，LIYun—xia。LIDa(SchoolofInformationandNavigation，AirForceEngineeringUniversity，Xian710077，China)*Correspondingauthor，E-mail：hanxiaofei—h：rf@163．comAbstract：Toobtainthethermalablationlawofnylonmaterialsunderlaserirradiat

4、ion。theinfraredimagingwasusedtoexplorethermalablationphenomenaofnylonmaterialsundercontifluousinfraredlaserirradiation．Acameraandaninfraredthermalimagerwereusedtorecordthemainphenomenaoflaserablationanditstemperaturefield，andacomparisonbetweenexperimentresultsandANSYSsim—ulationwaspe

5、rformed．Whenthenylonwasirradiatedbyusinga976nmlaserbeamwithanoutputpowerdensityof1×10W／mandaspotsemi—diameterof10mm，theexperimentsshowthatthetemperatureofnylonrisesquicklyatfirst，then，expands，meltsanddecomposes．AstimegoesOn．thetemperatureofnylonchangesslowly，andthemeltedpartsdegenera

6、teintothespotedge．Whenthetemperatureofnylonreachescertainvalue，itisnolongerrise．Affectedbybeamquality，materia1heterogeneous，meltedpartsdegeneratedandSOon，itindicatesthattheexperimentalablationresuhsandthetheoreticalresultsareslightlydifferent，butbasicallyacceptable，whichverifiesthefe

7、asibilitvoftheproposedmethodandANSYSsimulation．Keywords：laserirradiation；laserablation；nylon；infraredthermalimager；ANSYSsimulation收稿日期：2013—09—25；修订日期：2013一ll—O6．基金项目：国家自然科学基金资助项目(No．61108086)第8期蒙文，等：激光辐照下尼龙纤维材料的热烧蚀规律律。]。不过，目前还没有激光辐照下尼龙材料烧引言蚀规律的相关报道。本文利用红外成像的方法研究了近红外连续尼龙66伞布是一种高密度、高强

8、度抗断裂的激光辐照尼龙材