Введение
1. Воздействие лазерного излучения на порошковые среды в методах быстрого прототипирования 13
1.1. Методы быстрого прототипирования, использующие лазерное излучение 13
1.2. Материалы, используемые в методах селективного лазерного спекания 16
1.3. Методы контроля и оптимизации режимов лазерного излучения 19
1.4. Теплофизические основы СЛС процессов 23
1.5. Взаимодействие лазерного излучения с поверхностью металлов 26
1.6. Метод измерения энерговыделения в слое порошка при воздействии лазера 31
1.7. Моделирование теплопереноса при лазерной обработке порошковых материалов 35
1.8. Модель гомогенной поглощающей-рассеивающей среды 41
2. Метод измерения интенсивности рассеянного лазерного излучения порошковой средой с металлическими части цами 49
2.1. Описание процессов распространения лазерного излучения в высокодисперсных порошковых средах 50
2.2. Экспериментальный метод определения интенсивности рассеянного лазерного излучения порошковой средой
2.2.1. Измерение фактической мощности лазерного излучения 55
2.2.2. Тарировка фотодатчика для измерения интенсивности лазерного излучения 55
2.2.3. Измерение интенсивности рассеянного лазерного излучения порошковым слоем 59
2.2.3.1. Порошки, используемые при измерении интенсивности рассеянного лазерного излучения з
2.2.3.2. Измерение зависимости интенсивности рассеянного лазерного излучения от толщины слоя и угла рассеяния 61
3. Моделирование распространения лазерного излучения в дисперсных средах 72
3.1. Анализ применимости уравнений классической электродинамики сплошных сред для моделирования распространения лазерного излучения в порошковых средах 74
3.2. Обоснование уравнений модели 76
3.2.1. Уравнения модели 76
3.2.2. Выбор граничных условий 79
3.2.3. Обоснование геометрии вычислительной области 85
3.2.4. Выбор метода интегрирования уравнений и среды численного моделирования
3.3. Результаты 3D компьютерного моделирования 95
3.4. Анализ результатов 2D компьютерного моделирования
3.4.1. Высокодисперсные порошковые среды с диэлектрическими непрозрачными частицами 102
3.4.2. Высокодисперсные порошковые среды, состоящие из металлических частиц 109
4. Моделирование теплопереноса при лазерном воздействии на дисперсные металлические порошки 118
4.1. Физико-математическая модель теплопереноса при лазерном воздействии на металлические порошки 118
4.2. Обоснование выбора объемного источника 120
4.3. Изменение параметров объемного источника энергии в процессе взаимодействия лазерного излучения с порошковыми средами 122
4.4. Результаты трехмерного компьютерного моделирования 128
Заключение 133
Список литературы
