Interaction thermique superficielle non linéaire, laser-matériau

Abstract

Les lasers ont été largement utilisés pour le traitement des matériaux. De nombreuses applications s'appuyant sur les effets thermiques de l'interaction laser-matériau, il devient très important d'obtenir des informations sur le champ de température en fonction des paramètres de traitement et des propriétés des matériaux. A cet effet, plusieurs modèle sont été proposés, à la fois analytiques et numériques, des solutions adéquate n'ont pas été trouvés par mesures expérimentales, ce qui encourage les chercheurs à développer plusieurs modèles mathématiques. D'ailleurs, la modélisation mathématique réduit le coût expérimental et prédit les meilleures données paramétriques et leurs influences pour l'optimisation de l'opération de traitement. Le modèle numérique qu'on a proposé permet, de résoudre l'équation de la chaleur non linéaire due à l'absorptivité température-dépendante sous un polynôme de l'ordre 3, en régime transitoire dans un domaine unidimensionnel sous l'effet du flux thermique laser imposé. On a utilisé la commande pdepe sous Matlab, qui sert mieux ce genre de problème, en particulier pour la géométrie simple et régulière de la matière traitée. Des résultats sont relevés et discutés pour deux types de matériaux l'acier et le titane sous l'effet deux types de laser Nd : YAG et le laser CO2.