钠钙玻璃板激光热应力切割过程的有限元仿真

为了使脆性材料板的激光热应力切割得以完成并提高切割质量,提出了一种切割过程的仿真方法.利用有限元法分析玻璃板在激光扫描过程中的瞬态热传导,求得瞬态温度场.按热弹性平面应力理论分析热应力场,并采用最大切向应力准则和节点松弛法模拟板材的开裂.通过该仿真方法分析了钠钙玻璃板的切割过程,根据所导致的温度最高值和板材的开裂情况,研究了激光功率和激光扫描速度这两个关键参数对切割的影响,并给出了可完成连续切割的参数范围.仿真结果表明,该方法可以对激光功率和扫描速度等激光参数进行优化调节,从而改善切割的质量.