Нелинейные случаи нагрева материала лазерным излучением

Большинство задач воздействия лазерного излучения на металлы, полупроводники и другие непрозрачные материалы следует рассматривать в нелинейной постановке. К нелинейным задачам нагрева среды относятся те, в которых один из перечисленных параметров зависит от температуры:

а) коэффициент теплопроводности,

б) коэффициент удельной теплоёмкости,

в) коэффициент теплоотдачи,

г) тепловой поток на поверхности,

д) внутренние источники (стоки тепла),

е) положение границ тела.

Большинство задач воздействия лазерного излучения на металлы, полупроводники и другие непрозрачные материалы следует рассматривать в нелинейной постановке. К нелинейным задачам нагрева среды относятся те, в которых один из перечисленных параметров зависит от температуры:Задачи, где от температуры зависят теплофизические коэффициенты, называют задачами с нелинейностями 1-го рода; где нелинейности вносят граничные условия — задачами с нелинейностями 2-го рода; где источники тепла зависят от температуры — задачами с нелинейностями 3-го рода.

Если плотность потока излучения не превосходит первой критической плотности q_c⁽¹⁾, наиболее важны задачи 1- и 2-го рода. Если же плотность потока излучения превосходит q_c⁽¹⁾, то по прошествии некоторого времени τ_m, за которое достигается температура плавления на поверхности материала, необходимо рассмотреть задачи с нелинейностями 3-го рода; т. е. с нахождением положения границы раздела фаз. При воздействии мощных потоков лазерного излучения обычно встречается наиболее общая задача, в которой все три вида нелинейностей присутствуют одновременно.