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J-GLOBAL ID：201802280212554378   整理番号：18A0335872

Alとそれに関連した自由表面問題のパルスレーザアブレーションにおける過渡的熱伝達の平滑化粒子流体力学(SPH)モデル化【Powered by NICT】

Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) modelling of transient heat transfer in pulsed laser ablation of Al and associated free-surface problems

著者 (3件)： Alshaer A.W. (Laser Processing Research Centre, School of Mechanical, Aerospace and Civil Engineering, University of Manchester, M13 9PL, UK) ,  Rogers B.D. (Modelling and Simulation Centre (MaSC), School of Mechanical, Aerospace and Civil Engineering (MACE), University of Manchester, M13 9PL, UK) ,  Li L. (Laser Processing Research Centre, School of Mechanical, Aerospace and Civil Engineering, University of Manchester, M13 9PL, UK)
資料名： Computational Materials Science  (Computational Materials Science)
巻： 127  ページ： 161-179  発行年： 2017年 
JST資料番号： W0443A  ISSN： 0927-0256  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： マイクロマシニングのためのパルスレーザアブレーション過程をシミュレートするために開発される平滑化粒子流体力学(SPH)数値モデル。ナノ秒パルスレーザの作用下での試験片の熱拡散挙動は第二近似解微分方程式の相補的誤差関数解を用いて解析的に記述できる。しかし,それらの応用は表面での材料の損失のない症例に限定されている。従来のメッシュベース技術と比較して,新しいメッシュレスシミュレーション法として,SPHはレーザアブレーションにおける高度に非線形と爆発挙動と応用に理想的に適している。しかし,ミクロスケールで多数の相を含むレーザ-材料相互作用のモデル化のためのSPHを使用の適合性についてはほとんど知られていない。本研究はレーザが試料の自由表面境界に直接適用するアルミニウムのパルスレーザアブレーションのSPHモデリングを検討した。最初のレーザ加熱を記述するために一般的に使用される関数の標準的なSPH表面処理の性能を評価し,新しいSPH法の熱伝導挙動をアルミニウム優れた一致を示す単一および多重パルスレーザ加熱のためのテストケースの数により評価した解析解と比較した。が,実際のアブレーション過程のシミュレーションモデルは,表面とレーザ加熱プロセスに及ぼすその影響からの材料の除去を把握する必要がある。,ナノ秒レーザアブレーションの過渡的挙動を記述するためのSPHモデルは文献で報告された実験と参照結果の数を用いて検証した。SPHモデルはレーザフルエンス423j/cm~2およびパルス持続時間610nsの広い範囲で材料アブレーション深さプロフィルを予測し,レーザアブレーション過程で放出された物質の過渡挙動を予測した。従来のメッシュベース法とは異なり,SPHモデルは放出された粒子の熱物理的性質ではなく,それらの間の相互作用だけでなく方向と放出のパターンの効果を提供することができる。Copyright 2018 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： シミュレーション ,  レーザ加熱 ,  *モデリング ,  パルス幅 ,  *パルスレーザ ,  *アブレーション ,  *レーザアブレーション ,  解析的解法 ,  ナノ秒 ,  相互作用 ,  *レーザ ,  *熱伝達 ,  *自由表面 ,  *アルミニウム
準シソーラス用語： *パルスレーザアブレーション , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： 平滑化粒子流体力学(SPH) ,  熱伝導 ,  カーネル補正 ,  自由表面 ,  レーザアブレーション ,  アルミニウム

分類 (1件)： レーザ照射・損傷  (BK16040S)

タイトルに関連する用語 (8件)： Al ,  自由表面 ,  問題 ,  パルスレーザアブレーション ,  熱伝達 ,  平滑化粒子流体力学 ,  SPH ,  モデル化