Zastosowanie metody różnic skończonych do modelowania fali ciśnienia generowanej nanosekundowym impulsem laserowym w stali i aluminium

• Autorzy: Sarzyński A. , Napadłek W. , Marczak J.

Warianty tytułu

EN

Numerical modelling of shock waves in metals generated by a laser pulse

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano wyniki prac teoretycznych i eksperymentalnych, dotyczących umacniania warstwy wierzchniej materiałów konstrukcyjnych za pomocą impulsowego promieniowania laserowego. Opisano wyniki numerycznego modelowania impulsu ciśnienia generowanego przez impuls laserowy oraz propagacji fali uderzeniowej. Przedstawiono wyniki modyfikacji właściwości warstwy wierzchniej wybranych stopów. Stosowano laser Nd:YAG o energii w impulsie około 0,5 J i czasie trwania 10 ns. Badania modyfikowanej powierzchni obejmowały obserwacje za pomocą mikroskopu skaningowego (SEM) oraz analizę topografii powierzchni przy użyciu profilometru.

EN

The paper presents the description of strengthening of the top layer of selected constructional materials using pulse laser radiation. The preliminary results of modification of the characteristics of selected alloys surface layers will be presented. The source of radiation was Nd:YAG laser with pulse energy of 0.5 J and pulse width of 10 ns. Investigations cover observations with scanning microscope (SEM) as well as topographic surface analysis using profilometer.

Słowa kluczowe

PL

warstwa powierzchniowa; kulowanie laserowe; generacja fali uderzeniowej; topografia powierzchni

EN

superficial layer; laser ball peening; shock wave generation; surface topography

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 55, nr 4
• Strony: 139--148
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., il.

Twórcy

autor

Sarzyński A.

autor

Napadłek W.

autor

Marczak J.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Techniki Wojskowej, Instytut Optoelektroniki, 00-908 Warszawa, ul. S. Kaliskiego 2

Bibliografia

• [1] N. B. DAHOTRE, T. S. SUDARSHAN (eds), Lasers in Surface Engineering, ASM International, 1998.
• [2] G. HAMMERSLEY, L. A. HACKEL, F. HARRIS, Surface prestressing to improve fatigue strength of components by laser shot peening, Optics and Lasers in Engineering, 34, 2000, 327-337.
• [3] C. S. MONTROSS, T. WEI, L. YE, G. CLARK, Y-W. MAI, Laser shock processing and its effect on microstructure and properties of metal alloys: a review, International Journal of Fatigue, 24, 2002, 1021-1036.
• [4] M. YON ALLMEN, A. BLATTER, Laser-Beam Interactions with Materials, Springer, 1995.
• [5] S. I. ANISIMOV, JA. A. IMAS, G. S. ROMANOV, JU. V. CHODYKO, Dejstvie izluczienija bolszoj mośnosti na metally, Nauka, Moskva, 1970.
• [6] K. PRZYBYŁOWICZ, Metaloznawstwo, wyd. 5, WNT, Warszawa, 1996.
• [7] J. MARCZAK, A. SARZYŃSKI, Fotony w oczyszczaniu powierzchni, Problemy Eksploatacji – Zeszyty Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji, t. 54, nr 3, 2004, 103-122.
• [8] T. BURAKOWSKI, J. MARCZAK, W. NAPADŁEK, A. SARZYŃSKI, Modyfikacja właściwości warstwy wierzchniej stopów metali falą uderzeniową generowaną impulsem laserowym - stan aktualny oraz perspektywy, Problemy Eksploatacji - Zeszyty Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji, t. 54, nr 3, 2004, 83-102.
• [9] K. JACH, A. MORKA, M. MROCZKOWSKI, R. PANOWICZ, A. SARZYŃSKI, W. STĘPNIEWSKI, R. ŚWIERCZYŃSKI, J. TYL, Komputerowe modelowanie dynamicznych oddziaływań ciał metodą punktów swobodnych, PWN, Warszawa, 2001.
• [10] J. MARCZAK, Analiza i usuwanie nawarstwień obcych z różnych materiałów metodą ablacji laserowej, Wydawnictwo Bel Studio, Warszawa, 2004.
• [11] V. E. FORTOV, I. V. LOMONOSOV, Thermodynamics of Extreme States of Matter, Chernogolovka: Inst. Chem. Phys., 1998.
• [12] S. ELIEZER, A. GHATAK, H. HORA, E. TELLER, An introduction to equations of state – Theory and applications, Cambridge University Press, Cambridge, 1986.
• [13] G. I. KERLEY, L. CHHABILDAS, Multicomponent-Mulitiphase Equation of State for Carbon, Sandia Report, SAND2002-2619, September, 2001.