The Theory of Laser Materials Processing: Heat and Mass Transfer in Modern Technology

ویرایش اصلاح‌شده این حجم مرجع مهم، مرور کلی گسترده‌ای از رویکردهای تحلیلی و عددی مورد استفاده در هنگام کاوش و توسعه تکنیک‌های پردازش مواد لیزری مدرن ارائه می‌دهد. این کتاب نشان می‌دهد که چگونه می‌توان از اصول کلی برای به دست آوردن بینشی در مورد فرآیندهای لیزری استفاده کرد، چه برگرفته از نظریه فیزیکی بنیادی باشد و چه از مشاهده مستقیم نتایج تجربی. این کتاب به خوانندگان درکی از نقاط قوت و محدودیت‌های مدل‌های عددی و تحلیلی ساده می‌دهد که سپس می‌تواند به عنوان نقطه شروع برای مدل‌های دقیق‌تر با ارزش عملی، نظری یا تجاری خاص مورد استفاده قرار گیرد.

پس از یک مقدمه. برای فرمول‌بندی ریاضی برخی از کلاس‌های مرتبط از ایده‌های فیزیکی، هسته‌ی کتاب شامل فصل‌هایی است که به کاربردهای کلیدی به تفصیل پرداخته می‌شود: برش، جوشکاری سوراخ کلید، حفاری، جوشکاری قوس الکتریکی و هیبریدی لیزری، سخت‌سازی، روکش‌دهی و شکل‌دهی. ویرایش دوم شامل یک فصل جدید در مورد برش شیشه با لیزر است که در صنعت نمایشگر استفاده می شود.

موضوع دیگر فصلی در مورد مدل سازی متا است که هدف آن ساخت مدل های سریع، ساده و قابل اعتماد است. بر اساس منابع اطلاعاتی مناسب سپس کاوش بصری داده ها را آسان می کند و ابزار تعاملی مناسبی برای دانشمندان برای بهبود کیفیت مدل های خود و توسعه دهندگان در هنگام طراحی فرآیندهایشان است. همانطور که در چاپ اول، کتاب با مقدمه ای به روز شده برای شبیه سازی عددی جامع به پایان می رسد.

اگرچه این کتاب بر تعامل لیزر با مواد تمرکز دارد، بسیاری از اصول و روش های بررسی شده می توانند برای مدل‌سازی حرارتی در زمینه‌های مختلف و در سطوح مختلف توان اعمال شود. اما عمدتاً برای محققان و توسعه دهندگان دانشگاهی و صنعتی و توسعه دهندگان در زمینه فناوری لیزر طراحی شده است.

The revised edition of this important reference volume presents an expanded overview of the analytical and numerical approaches employed when exploring and developing modern laser materials processing techniques. The book shows how general principles can be used to obtain insight into laser processes, whether derived from fundamental physical theory or from direct observation of experimental results. The book gives readers an understanding of the strengths and limitations of simple numerical and analytical models that can then be used as the starting-point for more elaborate models of specific practical, theoretical or commercial value.

Following an introduction to the mathematical formulation of some relevant classes of physical ideas, the core of the book consists of chapters addressing key applications in detail: cutting, keyhole welding, drilling, arc and hybrid laser-arc welding, hardening, cladding and forming. The second edition includes a new a chapter on glass cutting with lasers, as employed in the display industry.

A further addition is a chapter on meta-modelling, whose purpose is to construct fast, simple and reliable models based on appropriate sources of information. It then makes it easy to explore data visually and is a convenient interactive tool for scientists to improve the quality of their models and for developers when designing their processes. As in the first edition, the book ends with an updated introduction to comprehensive numerical simulation.

Although the book focuses on laser interactions with materials, many of the principles and methods explored can be applied to thermal modelling in a variety of different fields and at different power levels. It is aimed principally however at academic and industrial researchers and developers in the field of laser technology.