On one mathematical model of the laser-induced thermal splitting

Czasopismo : Acta Mechanica et Automatica
Tytuł artykułu : On one mathematical model of the laser-induced thermal splitting

Autorzy :
Andrejkiv, O.
Ivan Franko National University of L'viv, 1, Universytetska str., Lviv, 79000, Ukraine, andreykiv@ipm.lviv.ua,
Awrejcewicz, J.
Katedra Automatyki i Biomechaniki, Wydział Mechaniczny, Politechnika Łódzka, ul. Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź, awrejcew@p.lodz.pl,
Bogdanovič, P.
Belorusskij gosudarstrennyj transporta, ul'. Kirova 34, 246653, Gomel', Belarus', bogdanovich@belsut.gomel.by,
Daunys, M.
Machine Design Department, Kaunas University of Technology, Kęstučio 27, 44312 Kaunas, Lithuania, mykolas.daunys@ktu.lt,
Daunys, M.
Machine Design Department. Kaunas University of Technology, Kestucio 27. 44312Kaunas, Lithuania, mykolas.daunys@ktu.lt,
Derpeński, Ł.
Politechnika Białostocka, Wydział Mechaniczny, Katedra Mechaniki i Informatyki Stosowanej, ul. Wiejska 45 C, 15-351 Białystok, derpik@pb.bialystok.pl,
Ganczarski, A.
Katedra Mechaniki Ciał Odkształcalnych, Wydział Mechaniczny, Politechnika Krakowska, Al. Jana Pawła II 37, 31-864 Kraków, artur.ganczarski@pk.edu.pl,
Kaleta, J.
Instytut Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej, Politechnika Wrocławska, ul. Mariana Smołuchowskiego 25, 50-370 Wrocław, jerzy.kaleta@pwr.edu.pl,
Karolczuk, A.
Katedra Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn, Wydział Mechaniczny, Politechnika Opolska, ul. Mikołajczyka 5, 45-271 Opole, karol@po.opole.pl,
Kulczycki-Żyhajło, R.
Wydział Mechaniczny, Politechnika Białostocka, ul. Wiejska 45 C, 15-351 Białystok, ksh@pb.edu.pl,
Litewka, A.
Departamento da Eneenkaria Civil, Universidade da Beira Interior, Caicada Fonte do Lameiro, 6200-358 Covilha, Portugal, litewka@ubi.pt,
Mazurkiewicz, A.
Katedra Podstaw Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki. Wydział Mechaniczny, Uniwersytet Technologiczno-Przvrodniczy, ul. Kaliskiego 7, 85-796 Bydgoszcz, fanzipkm@utp.edu.pl,
Monastyrskyy, B.
Pidstryhach Institute for Applied Problems of Mechanics and Mathematics, NASU, 3-b Naukova Str., 79060 Lviv, labmtd@iapmm.lviv.ua,
Mróz, Z.
Instytut Podstawowych Problemów Techniki Polskiej Akademii Nauk, ul. Świętokrzyska 21, 00-049 Warszawa, zmroz@ippt.gov.pl,
Niezgoda, T.
Katedra Mechaniki i Informatyki Stosowanej, Wydział Mechaniczny, Wojskowa Akademia Techniczna, ul. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa, t.niezgoda@wme.wat.edu.pl,
Nowicki, K.
Katedra Sterowania i Konstrukcji, Wydział Mechaniczny, Uniwersytet Technologiczno – Przyrodniczy, ul. Prof. S. Kaliskiego 7, 85-793 Bydgoszcz, knowicki@utp.edu.pl,
Panasyuk, V.
Karpenko Phisico – Mechanical Institute of the National Academy of Science of Ukraine, Naukova St. 5, 79601 Lviv, panasyuk@ipm.lviv.ua,
Perkowski, D. M.
Wydział Mechaniczny, Politechnika Białostocka, ul. Wiejska 45 C, 15-351 Białystok, dmperkowski@doktoranci.pb. edu.pl,
Samborski, S.
Katedra Mechaniki Stosowanej, Wydział Mechaniczny, Politechnika Lubelska, ul. Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin, s.samborski@pollub.pl,
Savruk, M.
Politechnika Białostocka, Wydział Mechaniczny, Katedra Mechaniki i Informatyki Stosowanej, ul. Wiejska 45 C, 15-351 Białystok, savruk@pb.edu.pl,
Szala, J.
Katedra Podstaw Konstrukcji Maszyn, Wydział Mechaniczny, Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy al. Kaliskiego 7, 85-796 Bydgoszcz, jszpkm@utp.edu.pl,
Szwed, M.
Wydział Inżynierii Materiałowej, Politechnika Warszawska, ul. Wołoska 141, 02-507 Warszawa, mszwed@inmat.pw.edu.pl,
Świtoński, E.
Katedra Mechaniki Stosowanej, Wydział Mechaniczny Technologiczny, Politechnika Śląska, ul. Konarskiego 18 A, 44-100 Gliwice, eugeniusz.switonski@polsl.pl,
Yevtushenko, A.
Bialystok Technical University, Faculty of Mechanical Engineering, ul. Wiejska 45C, 15-351 Bialystok, ayevt@pb.edu.pl,
Abstrakty : Distribution of the transient temperature field and the corresponding quasi-static thermal stresses were examined in the system consisted of a bulk substrate and a thin coating of different material deposited on it. Such a system is heated through the outer surface of coating by the pulsed heat flux generated due to absorption of laser pulse irradiation of rectangular or triangular time shape. The dependencies of temperature and stresses on geometrical and thermophysical properties of the substrate and the coating were studied. It was proved that there is the possibility of applying the obtained results to modelling of thermal splitting for brittle materials.

Zbadano nieustalone pole temperatury i związane z nim quasi-stacjonarne termiczne naprężenia w układzie składającym się z podłoża i cienkiej warstwy naniesionej na to podłoże (nagrzewanie impulsowym strumieniem ciepła). Znaleziono zależności temperatury i naprężeń od geometrycznych i cieplno-fizycznych właściwości podłoża i warstwy. Pokazano, że istnieje możliwość wykorzystania otrzymanych rezultatów do modelowania procesu sterowanego termicznego rozdzielania (rozłupywania) kruchych materiałów.

Słowa kluczowe : termorozłupywanie, materiał kruchy, naprężenie, thermal splitting, brittle material, stress,
Wydawnictwo : Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
Rocznik : 2007
Numer : Vol. 1, no. 1
Strony : 133 – 136
Bibliografia : 1. Dostanko A. P. et al. (2002), Technology and technique of precise laser modification of solid-state structures, Tiechnoprint, Minsk (in Russian).
2. Evtushenko O. et al. (2005), Thermal cleavage stresses in a piecewise-homogeneous plate, Mater. Sci., Vol. 41 No 5, 581–588.
3. Kamienkov V. S. et al. (1996), Features of superficial cracks formation at the neodymium laser-induced splitting, Phys. Chem. Proces. Mater., (in Russian), Vol. 3, 51–55.
4. Li et al. (1997), Decreasing the core loss of grain-oriented silicon steel by laser processing, J. Mater. Proces. Techn., vol. 69, 180–185.
DOI :
Cytuj : Andrejkiv, O. ,Awrejcewicz, J. ,Bogdanovič, P. ,Daunys, M. ,Daunys, M. ,Derpeński, Ł. ,Ganczarski, A. ,Kaleta, J. ,Karolczuk, A. ,Kulczycki-Żyhajło, R. ,Litewka, A. ,Mazurkiewicz, A. ,Monastyrskyy, B. ,Mróz, Z. ,Niezgoda, T. ,Nowicki, K. ,Panasyuk, V. ,Perkowski, D. M. ,Samborski, S. ,Savruk, M. ,Szala, J. ,Szwed, M. ,Świtoński, E. ,Yevtushenko, A. , On one mathematical model of the laser-induced thermal splitting. Acta Mechanica et Automatica Vol. 1, no. 1/2007
facebook