Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АрхитектураБиологияГеографияДругоеИностранные языки
ИнформатикаИсторияКультураЛитератураМатематика
МедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогика
ПолитикаПравоПрограммированиеПсихологияРелигия
СоциологияСпортСтроительствоФизикаФилософия
ФинансыХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника

Распределение температуры при электронной обработке по поверхности и глубине твёрдого тела.

Взаимодействие электронов с твёрдым телом. Механизмы торможения электронов в твёрдом теле. | Тормозная способность твёрдых тел при электронно-лучевой обработке. | Троекторный пробег электронов в твёрдом теле. | Глубина проникновения электронов в твёрдое тело. | Тепловое воздействие пучка электронов. | Электронно-лучевая сварка | Термическая электронно-лучевая обработка. | Пробеги ионов в твёрдом теле. | Тормозные способности ионов в твёрдом теле. | Глубина проникновения ионов в твердом теле. |


Читайте также:
  1. B) распределение и производство
  2. III. Дух ребенка приходит после возникновения тела.
  3. Wή – доля энергии, уносимой из твёрдого тела обратно рассеянными электронами, и определяется только значением η.
  4. АДРЕСА ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЫ
  5. АЛГОРИТМ ДЕЙСТВИЯ ПРИ ИЗМЕРЕНИИ ТЕМПЕРАТУРЫ ТЕЛА.
  6. Анестезия при первичной хирургической обработке ран
  7. В умении грамотно манипулировать силовой и аэробной нагрузкой и кроется настоящее искусство построения собственного тела.

Распределение температуры в облученном образце по координате х в любой момент времени t можно найти, решая уравнение теплопроводности

 

(2.32)

 

где χТ − теплопроводность материала;

Сv – теплоемкость вещества при постоянном объёме V;

ρ − плотность вещества.

Это уравнение необходимо решать в каждом конкретном случае, определив вид Р(х,r,t) и задав условия на границах образца при t = 0.

В простейшем случае для точечного источника излучения, время воздействия которого очень мало и которое порождает температурное поле в бесконечной однородной среде


Р(x,r,t) = Ео·δ(х) δ(r) δ(t), (2.33)

 

где Е0 – энергия, выделяемая в точке х = 0, r = 0 в момент времени t = 0,

δ(х), δ(r), δ(t) – глубина распространения тепла по х, r, t.

Решение уравнения (2.33) при этом будет иметь вид:

 

Т (r1;t) = Е0 exp ; (2.34)

 

где r1 – расстояние от рассматриваемой точки до точечного источника,

σT = − термопроводность материала.

На рис.2.3 приведены кривые, характеризующие расплывание температуры по координате r во времени после импульсного нагрева материала электронным лучом.

Скорость расплывания можно оценить по формуле τ = , характеризующей время уменьшения мощности облучения на поверхности вещества Rmax до нуля в точке r = 0.

Рис.2.3.Распределение температуры на поверхности твердого тела со временем после воздействия одиночного импульса тока длительностью < 1мкС

Если t <<τ, то теплота не успевает отводиться от места выделения и нагревание образца происходит почти адиабатически. В этом случае выделившаяся температура распространяется соответственно выделившейся мощности Р(x,r)/Pm. Причем в каждой точке образца при t <<τ температура линейно возрастает со временем:

T (х,r) = T0 + P (х,r) , (2.35)

где = ;

усредненные по диапазону температур значения плотности и теплоемкости материала. С ростом продолжительности облучения температурные поля начинают расплываться за счет теплопроводности и при t >>τ возрастание Т в области максимального выделения мощности замедляется.

 

Тmax(t) = , (2.36)

где n < 1.

При t >>τ температура достигает конечного установившегося значения, а ее распределение в пространстве (по координате Z) в однородном теле на достаточном удалении от зоны воздействия пучка описывается уравнением:

 

T(z,t) = (2.37)

где P0 – удельная мощность в пучке;

К = − коэффициент температуропродности.


Дата добавления: 2015-10-24; просмотров: 133 | Нарушение авторских прав


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Wή – доля энергии, уносимой из твёрдого тела обратно рассеянными электронами, и определяется только значением η.| Кинжальное» проплавление. Электронно-лучевая сварка.

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.012 сек.)