[发明专利]基于COMSOL温度模型模拟计算激光加工与焊接过程中温度场的方法

权利要求书

1.基于COMSOL温度模型模拟计算激光加工与焊接过程中温度场的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）使用COMSOL软件建立瞬态温度场模型；

2）引入激光光源；

3）建立所处理材料的几何体物理模型，并赋予模型对应的材料属性；

4）设置模型初始和边界热源条件；

5）划分网格并计算。

2.根据权利要求1所述基于COMSOL温度模型模拟计算激光加工与焊接过程中温度场的方法，其特征在于：所述步骤1）的瞬态温度场模型为三维激光加热温度场模型。

3.根据权利要求1所述基于COMSOL对激光焊接过程中温度场模拟计算的方法，其特征在于，步骤2）通过加载高斯热源模型来引入激光光源，热源半径为1-3.5 mm、激光功率为1-5 kW，可实现对不同能量密度激光光源的模拟。

4.根据权利要求1所述基于COMSOL对激光焊接过程中温度场模拟计算的方法，其特征在于，步骤3）设定金属材料为铜，聚合物材料为环氧玻璃层压板，其中金属材料铜的规格为10~50 mm×10~50 mm×0.1~1.5 mm，聚合物环氧玻璃布层压板的规格为10~50 mm×10~50 mm×0.1~1.5 mm；定义材料的物性参数，每种材料的物性参数包括常压热容、密度和导热系数。

5.根据权利要求1所述基于COMSOL对激光焊接过程中温度场模拟计算的方法，其特征在于，步骤4）设定金属和聚合物形成联合体，且激光直接照射时，整个工件都与环境热绝缘，工件上下两部分之间是固体传热。

6.根据权利要求1所述基于COMSOL对激光焊接过程中温度场模拟计算的方法，其特征在于，步骤5）根据选取材料的规格，为了达到求解的精度，要求单元尺寸为光斑大小的1/4-1/5，根据模型的类型，选择网格划分的方式为扫掠；设置计算总时长为0.2-1 s，步长为0.001-0.01 s。