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动态激光封割气态放射性同位素光源的多物理场耦合仿真研究

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动态激光封割气态放射性同位素光源涉及传热、熔化、流动、汽化、固化、旋转等复杂动态物理过程,物理过程之间相互影响,且受到较多工艺参数的影响,必须采用多物理场耦合仿真方法进行研究.采用COMSOL Multiphysics,建立数学模型,开展动态激光封割工艺过程仿真,考察高硼硅玻璃管壳转速、激光功率对温度分布、熔池形貌的影响.研究发现:玻璃管壳转速越快,熔池区域越小,封割所需时间越长;气态放射性同位素光源玻璃管壳被辐照区域最高温度约为1600℃;当激光功率为15 W、玻璃管壳转速为400 r/min时,封割时间约为0.65 s.将模拟结果与热成像设备试验结果相对比,结果基本符合实际情况,且被辐照区域的温度分布近似呈高斯分布,与工艺过程仿真采用的激光热源分布假设相一致.
Simulation Study on Multiphysical Field Coupling of Sealing and Cutting Gaseous Radioisotope Light Sources Using Dynamic Laser

Radioisotope Light SourceSealing and Cutting Using Dynamic LaserMultiphysical Field CouplingHigh BorosilicateLaser Heat Source

马俊平、李思杰、李雪、平杰红、李鑫

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中国原子能科学研究院核技术综合研究所,北京 102413

放射性同位素光源 动态激光封割 多物理场耦合 高硼硅 激光热源

2023

10.14103/j.issn.2095-8412.2023.10.003

工业技术创新
中国电子信息产业发展研究院和赛迪工业和信息化研究院（集团）有限公司

工业技术创新

ISSN：2095-8412
年,卷(期)：2023.10(5)
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