激光热疲劳过程中弹塑性应力场数值模拟的深度剖析与实践应用.docx

激光热疲劳过程中弹塑性应力场数值模拟的深度剖析与实践应用

一、引言

1.1研究背景与意义

在现代材料加工和工程应用中，激光技术凭借其独特的优势得到了广泛应用。激光加工具有高精度、高能量密度、非接触式操作等特点，被应用于材料表面改性、焊接、切割等多个领域。然而，在激光作用过程中，材料会经历快速的加热和冷却循环，这极易引发热疲劳现象。热疲劳是指材料在循环热载荷作用下，由于温度梯度产生的热应力反复作用，导致材料内部损伤积累，最终引发裂纹萌生和扩展，从而降低材料的性能和使用寿命。

以航空航天领域为例，发动机部件在工作过程中会承受高温燃气的冲刷，同时还会受到激光加工等表面处理工艺的影响，热疲劳问题尤为