Анализ процесса развития трещины в процессе управляемого лазерного термораскалывания силикатных стекол в рамках линейной механики разрушения

Abstract

Разработан алгоритм и выполнено конечно-элементное моделирование процесса развития трещины в силикатных стеклах при управляемом лазерном термораскалывании. Моделирование выполнено в рамках теории термоупругости и линейной механики разрушения. Показано, что зарождение трещины происходит на поверхности материала в области подачи хладагента, при развитии ее на глубину форма фронта трещины имеет характерный прогиб, что и наблюдается на эксперименте. Разработанный алгоритм моделирования можно использовать для оптимизации технологических режимов разделения хрупких неметаллических материалов. The algorithm is designed and finite-element modeling of a crack development in silicate glasses is car-ried out at laser controllable laser thermosplitting. Modelling is carried out within the limits of the ther-moelasticity theory and the linear fracture mechanics. It is shown that crack initiation takes place on a surface of a material in the field of coolant feeding, and at its development on depth the form of a crack front has a characteristic bending, as is observed in the experiment. The designed algorithm of modelling can be used for optimization of technological modes of division of fragile nonmetallic materials.