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第876章 关键技术:超短激光加工(2/2)

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  常浩南发表的那篇论文,篇幅并不长,但他判断,多数材料学领域的研究人员,大概率看不懂其中至少三分之一的内容。

  也就是涉及到数学原理的部分。

  而这恰好又是他接下来指导项目走向的核心技术。

  所以,常浩南先用了大概二十分钟,像开组会一样把自己的成果给讲了一遍。

  结果么……

  其实还是收获了一片茫然的眼神。

  不过这不要紧。

  计算过程本身会由常浩南自己完成。

  他这一轮介绍的目的,是帮助其他人建立对于计算材料学的信心。

  否则在将信将疑的心态下开展工作,很容易出现问题。

  ……

  理论与现实的连番轰炸之下,座谈会上的思想,也逐渐被统一了起来。

  在常浩南结束了第一部分的介绍之后,侯院士首先开了口:

  “常教授,能不能具体说说,接下来需要我们负责哪些方面的工作?”

  “当然。”

  常浩南端起杯子,喝了口水,然后继续道:

  “本来就在研究超短脉冲激光的同志们应该清楚,到目前为止,关于激光与材料之间的相互作用机理,行业内普遍还在使用1974年由苏联科学家提出的双温方程,也就是把电子系统和晶格系统的温度分别用傅里叶热传导方程表示,再将两个方程用能量传递项进行关联。”

  “这个方程在形式上足够简单,但只能描述电子与晶格相互之间的能量转换和温度变化,而无法解释解释微观粒子运动的统计学规律,也无法模拟出激光加工材料后的状态。”

  “即便后续有很多学者在这一模型的基础上进行过参数修正,但双温模型的不足是原理上的,不可能通过简单增加固定项的方式克服。”

  “如果想要用双温模型指导工业生产,就需要对每一个加工环节都给出不同的修正,而修正方式又反过来需要大量试验才能获得,那也就谈不上什么指导了……”

  并不是所有人都能听懂常浩南的这部分机理介绍,但坐在他左边首位的侯院士却看得频频点头。

  在他过去的研究中,确实被双温模型的描述误差搞得非常头大。

  “所以,我们需要一种新的模型……”

  常浩南这一次没有切换pp,而是起身来到了会议室角落里放着的一块黑板旁边,在上面写下了几个大字——

  烧蚀阈值模型。

  “这是我根据分子动力学原理提出来的一个设想,当然,目前还处在比较初步的状态。”

  常浩南又在下面写了一个字符。

  φ。

  “烧蚀阈值,我定义为,足以破坏晶格的稳定性,使系统出现不可逆转的破坏,且至少能去除一层材料的激光能通量。”

  “这个阈值不区分作用机理,可以同时用于描述冷烧蚀和热烧蚀。”

  “而在分子动力学计算的过程中我发现,对于皮秒或更短时间的脉冲波来说,烧蚀阈值的偏离非常小,导致烧蚀可以从一种统计属性转变成相对确定的行为。这样一来,我们就排除了加工参数的不确定性,只需要考虑被加工材料本身,当然还有激光源的特性。”

  哪怕听不懂前面机理部分的人,此时也是眼前一亮。

  “如果只需要考虑材料和激光源的话,那这个系统复杂程度……岂不是和传统的机械加工类似?”

  或许是由于兴奋,侯院士的声音都有点变形。

  “正是如此。”

  常浩南转过身,回到会议桌前,但却没有坐回座位上:

  “传统的机械加工,需要预先得知材料和刀具的硬度、刚度、热膨胀系数、剪切强度……等等,我们统称为机械性能。”

  “但超短激光加工是另外一套逻辑,我们需要做的,就是找到这些和机械性能对应、可以决定光学加工效果的属性,再把它们和烧蚀模型结合起来,最终做到像机械手段那样,对任何已知材料进行可控加工!”

  (本章完)

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