激光同向切割单层碳纤维复合材料的温度场模拟

为了揭示激光切割碳纤维复合材料(CFRP)时材料对激光能量的吸收和传递机理,分别建立了激光同向切割单丝排列CFRP的三维有限元模型、丝-束直径比例三维模型和纤维-树脂两相三维模型。模拟结果表明,随着丝-束直径比例的减小,切缝宽度从229.45 μm降至95.60 μm,热影响区(HAZ)宽度从172.08 μm降至156.79 μm。试验与模拟结果基本一致,切缝宽度和HAZ宽度的误差分别为5.97%和1.13%。