A new approach to compute multi-reflections of laser beam in a keyhole for heat transfer and fluid flow modelling in laser welding

锁孔 多物理 激光器 激光束焊接 传热 焊接 流体力学 熔池 材料科学 光学 机械 有限元法 物理 热力学 钨极气体保护焊 冶金 电弧焊
作者
Mickaël Courtois,Muriel Carin,Philippe Masson,Sadok Gaied,Mikhaël Balabane
出处
期刊:Journal of Physics D [IOP Publishing]
卷期号:46 (50): 505305-505305 被引量:168
标识
DOI:10.1088/0022-3727/46/50/505305
摘要

It is widely accepted that laser reflections can play a critical role during keyhole laser welding. The energy concentration, the mask effects and the laser polarization can directly affect the molten pool dynamic. In this paper a new approach to compute laser reflections is proposed which consists of treating laser under its wave form by solving Maxwell's equations. The method has the advantage to be easily coupled with heat transfer and fluid flow equations and can be immediately transposable in any 2D, 2D axi or 3D configurations. The reliability and limits of this approach are discussed through different numerical examples. The complete model takes into account the three phases of the matter: the vaporized metal, the liquid phase and the solid base. To predict the evolution of these three phases, coupled equations of energy, continuity, momentum and Maxwell are solved. The liquid/vapour interface is tracked using the level-set method. All these physics are solved simultaneously with the commercial code COMSOL Multiphysics®. The calculated temperatures, velocities and free surface deformation are analysed. Examples of simulations leading to the formation of porosity are also presented. Finally, melt pool shapes evolution are compared to experimental macrographs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
苏兴龙关注了科研通微信公众号
2秒前
2秒前
脑洞疼应助谦让的含海采纳,获得10
2秒前
华华发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
Orange应助命运的X号采纳,获得10
2秒前
云澈完成签到,获得积分10
4秒前
风趣的觅山完成签到,获得积分10
4秒前
打打应助SCI采纳,获得50
4秒前
pinging应助Wang采纳,获得10
4秒前
4秒前
灵巧荆发布了新的文献求助10
5秒前
和谐续完成签到 ,获得积分10
5秒前
李健应助是天使呢采纳,获得10
5秒前
5秒前
6秒前
香菜兔子完成签到,获得积分10
6秒前
茶艺大师づ完成签到,获得积分0
6秒前
蓝愿完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
努力的小狗屁完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
慕青应助彬彬采纳,获得10
8秒前
飘逸蘑菇关注了科研通微信公众号
8秒前
八十关注了科研通微信公众号
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
11秒前
摸鱼摸鱼摸摸鱼完成签到,获得积分10
11秒前
xiaoputaor完成签到 ,获得积分10
12秒前
万能图书馆应助yana采纳,获得20
13秒前
兽医12138完成签到 ,获得积分10
13秒前
苏苏发布了新的文献求助10
13秒前
烯灯完成签到,获得积分10
14秒前
慕青应助哈哈采纳,获得10
14秒前
Ava应助朴素的鸡采纳,获得10
14秒前
852应助沧海泪采纳,获得10
14秒前
tao发布了新的文献求助10
14秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527849
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3107938
关于积分的说明 9287239
捐赠科研通 2805706
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540033
邀请新用户注册赠送积分活动 716893
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709794