为了研究实际接触条件对塑料激光透射焊接温度场分布的影响, 建立了基于体热源和考虑接触热阻的热传递模型的三维瞬态有限元热分析模型, 采用C语言编写的APDL子程序实现体热源的动态加载, 考虑温度对材料的影响, 使得温度场分布更符合实际状况。采用该模型对PC塑料激光透射焊接过程进行模拟, 分析不同接触热阻和功率下温度场的分布, 并与不考虑接触热阻的体热源模型模拟的结果、试验结果进行对比。结果表明, 考虑接触热阻的体热源模型模拟得到的焊缝分布更符合实际情况, 表明该模型可以较好的表征接触热阻对透射焊接的影响, 并且可以准确的预测焊缝的尺寸。
激光透射焊接 接触热阻 体热源 温度场模拟 laser transmission welding thermal contact resistance volumetric heat source temperature field
上海交通大学制冷与低温工程研究所，上海 200240
随着探测技术的飞速发展，红外探测器获得了越来越广泛的应用。对一种快速启动的微型红外探测器内部结构进行了数值模拟和传热计算。模拟结果表明：接触热阻对探测器组件冷却过程和时间的影响显著，通过调整接触热阻的大小，探测器芯片冷却到90 K所用的时间在4~10 s之间变动。初始环境温度和光阑表面发射率对芯片的冷却效果影响不大。节流冷头温度的变化对探测器组件冷却影响较大，当节流冷头温度下降较慢时，其对芯片启动时间影响较大。在实验过程中可以通过优化接触热阻和节流冷头这两个因素来提高探测器组件冷却效果，从而达到更高的要求。
红外探测器 快速冷却 接触热阻 数值模拟 infrared detector fast cooling thermal contact resistance numerical simulation
1 中国科学院上海光学精密机械研究所 上海市全固态激光器与应用技术重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
双包层光纤涂覆层的热损伤是高功率连续光纤激光器运转的主要限制因素之一。对高功率连续光纤激光器中的热效应进行研究，并对于仅由于涂覆层的热损伤引起的功率极限给出了理论模拟。进行了千瓦级光纤激光器中无源光纤与增益光纤熔点冷却的理论与实验研究。对于不同的冷却结构分别测量光纤与热沉之间的热接触电阻，并提供了有效的散热方案实现热量的有效传导。采用新型散热技术，基于主振荡功率放大（MOPA）结构，研制出1080 nm 1.11 kW全光纤激光器样机。放大级抽运光注入处熔点表面最大温度为327 K（54 ℃），运行过程中没有非线性效应和热损伤现象出现。
激光器 光纤激光放大器 热接触电阻 高功率
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033
2 中国科学院 研究生院,北京 100039
为了解决空间相机接触热阻难以确定的问题,从接触面传导和辐射换热的角度考虑,给出了其接触热阻的计算方法。根据空间相机的材料、加工、装配及其特殊运行环境,得到一个合理的接触系数范围。以空间相机的正视相机为例,对其结构进行合理的简化,利用I-DEAS/TMG热分析模块建立有限元模型,仿真计算了低温稳态平衡工况,考察了热阻波动对温度分布的影响。正视相机热分析计算结果和热环境模拟实验数据较为吻合,最大偏差为045 ℃。研究结果表明,该接触热阻计算方法合理,可以预测太空环境中干接触的精密加工表面间的接触热阻。
空间相机 热仿真 接触热阻 模拟实验 space camera thermal simulation thermal contact resistance simulation test
中国工程物理研究院,流体物理研究所,四川,绵阳,621900
首次提出激光辐照下双层金属板界面会由于变形而产生脱离,从而对双层板之间的传热有明显的影响,通过实验和数值模拟验证这一提法.该工作丰富了接触热阻概念,有助于进一步加深对强激光破坏机理的研究,同时提供了一条有效的抗强激光加固的途径.
强激光 接触热阻 变形 high power laser thermal contact resistance deformation
