Оптимизация лазерного раскалывания силикатных стекол эллиптическими пучками при дополнительном воздействии потока горячего воздуха

Abstract

В работе были проведены исследования лазерного раскалывания силикатных стекол с использованием дополнительного воздействия потока горячего воздуха. Для выполнения расчетов температур и термоупругих напряжений был использован язык программирования APDL. Численный эксперимент был проведен с использованием центрального композиционного плана. В результате были созданы регрессионные и нейросетевые модели процесса лазерного раскалывания стекла с применением дополнительного потока горячего воздуха. Был проведен сравнительный анализ полученных моделей. Для оптимизации параметров процесса был применен генетический алгоритм. Оптимизация выполнялась по двум критериям: максимуму скорости резки и максимуму значений термоупругих напряжений в зоне обработки. Полученные результаты демонстрируют возможности использования технологии метамоделирования для определения оптимальных параметров процесса лазерной обработки силикатного стекла при дополнительном воздействии потока горячего воздуха. = In this work, studies were carried out on laser cleaving of silicate glasses using additional exposure to a hot air flow. The APDL programming language was used to perform temperature and thermoelastic stress calculations. The numerical experiment was carried out using the central composition plan. As a result, regression and neural network models of the laser glass cleaving process were created using an additional hot air flow. A comparative analysis of the obtained models was carried out. To optimize the process parameters, a genetic algorithm was applied. Optimization was carried out according to two criteria: the maximum cutting speed and the maximum values of thermoelastic stresses in the processing zone. The results obtained demonstrate the possibility of using the metamodeling technology to determine the optimal parameters of the process of laser processing of silicate glass under the additional action of a hot air flow.