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强流脉冲离子束辐照45钢表面热效应的模拟

莫春立 , 张罡 , 王琛元 , 武晓娟

金属学报

以Fourier瞬态传热方程为基础, 确定了强流脉冲离子束(HIPIB)热效应的基本传热方程, 对靶材45钢进 行不同能量参数的HIPIB辐照热效应的模拟计算. 针对离子注入金属内部的情况, 在模拟束流加载方式上分别采 用体加载和面加载, 比较了两种加载计算结果之间的差距. 本算法的另一个改进就是在高能量辐照下, 用单 元死活法对蚀坑部分材料的消失进行模拟. 结果表明, 用单元死活法模拟单元的失效, 更能符合HIPIB辐照金属表 面热效应的蚀坑机制; 单元死活法对靶材的升温过程没有明显影响, 但对冷却阶段, 可以显著提高模拟的精度.

关键词: , null , null

强流脉冲离子束辐照45钢表面热效应的模拟

莫春立 , 王琛元 , 张罡 , 武小娟

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2008.07.012

以Fourier瞬态传热方程为基础,确定了强流脉冲离子束(HIPIB)热效应的基本传热方程,对靶材45钢进行不同能量参数的HIPIB辐照热效应的模拟计算.针对离子注入金属内部的情况,在模拟束流加载方式上分别采用体加载和面加载,比较了两种加载计算结果之间的差距.本算法的另一个改进就是在高能量辐照下,用单元死活法对蚀坑部分材料的消失进行模拟.结果表明,用单元死活法模拟单元的失效,更能符合HIPIB辐照金属表面热效应的蚀坑机制;单元死活法对靶材的升温过程没有明显影响,但对冷却阶段,可以显著提高模拟的精度.

关键词: , 表面处理 , 离子束辐照 , 热效应 , 蚀坑 , 模拟

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