Проблемы математического моделирования процессов лазерной очистки в промышленности

Abstract

Метою цієї статті є аналіз існуючих підходів до математичного моделювання процесів, що супроводжують лазерне очищення поверхні деталі для визначення раціональних методів при їх моделю- ванні. Широке застосування лазера для цілей промислового очищення й дорожнеча експериментального обладнання змушують шукати альтернативних способів дослідження цієї проблеми. У статті розглянуті проблеми, що виникають при спробах моделювання процесів взаємодії лазерного випромінювання з речовиною, що потребує видалення, й здійснена спроба узагальнення опису математичних процесів лазерного нагрівання й руйнування. У результаті аналізу при використанні аналітичних методів дослідження, були виявлені недоліки існуючих підходів при моделюванні процесів лазерного очищення й визначені найбільш прийнятні напрямки їх подальшого дослідження.

Целью данной статьи является анализ существующих подходов к математическому моделированию процессов, сопровождающих лазерную очистку поверхности детали для определения рациональных методов при их моделировании. Широкое применение лазера для целей промышленной очистки и дороговизна экспериментального оборудования вынуждают искать альтернативные способы исследования данной проблемы. В статье рассмотрены проблемы, возникающие при попытках моделирования процессов взаимодействия лазерного излучения с удаляемым веществом, и осуществлена попытка обобщения описания математических процессов лазерного нагревания и разрушения. В результате анализа при использовании аналитических методов исследования были выявлены недостатки существующих подходов при моделировании процессов лазерной очистки и определены наиболее приемлемые направления их дальнейшего исследования.

The purpose of this article is to analyze existing approaches to mathematical modeling of processes accompanying laser cleaning of the workpiece surface to determine the best practices in their modeling. The widespread use of lasers for industrial cleaning and expensive experimental equipment are forced to search for alternative ways to study this problem. The problems arising from attempts to model the interaction of laser radiation with a removable material were considered and made an attempt to generalize mathematical description of the processes of laser heating and destruction. The analysis, using analytical methods of investigation identified the shortcomings of existing approaches for modeling of laser cleaning and determined the most appropriate direction for their further studies.