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龙图腾网恭喜北京理工大学申请的专利用于飞秒激光加工金属的熔化和烧蚀深度的模拟预测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116030915B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-13发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211677674.6，技术领域涉及：G16C60/00；该发明授权用于飞秒激光加工金属的熔化和烧蚀深度的模拟预测方法是由姜澜;吉鹏飞;林根设计研发完成，并于2022-12-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本用于飞秒激光加工金属的熔化和烧蚀深度的模拟预测方法在说明书摘要公布了：本发明提供了用于飞秒激光加工金属的熔化和烧蚀深度的模拟预测方法，根据飞秒激光加工金属材料的从激光光子到金属电子再到金属晶格的能量传递过程，构建双温方程模型模拟计算加工中金属材料的电子和晶格温度演化。基于温度演化的模拟结果，通过相变分数模拟金属材料的熔化过程，并通过临界温度判断来预测加工过程中的材料熔化和去除现象。本发明可以避免通过重复性实验来测定飞秒激光加工金属材料的熔化深度和烧蚀深度，通过模拟结果还可以对加工过程的激光参数选择进行指导，从而降低实验成本，提高加工效率，因此对于飞秒激光加工金属材料的实践过程具有指导意义。

本发明授权用于飞秒激光加工金属的熔化和烧蚀深度的模拟预测方法在权利要求书中公布了：1.用于飞秒激光加工金属的熔化和烧蚀深度的模拟预测方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、建立加工金属材料以及激光能量源模型，根据具体材料和激光条件对模型常量进行初始化，模型常量包括金属自由电子密度ne、熔化温度TM、临界温度TC、熔化潜热hM以及激光通量J、激光脉宽tp和激光波长λ；步骤二、根据模型常量，计算时空高斯分布的激光能量源，以及随着电子温度变化的光学和热学材料属性；根据光学和热学材料属性，通过离散的抛物线型双温方程，得到金属材料的电子温度和晶格温度在飞秒激光辐照下的演化；步骤三、随着演化过程中晶格温度升高，金属材料中的等温相变过程通过考虑熔化潜热进行模拟，模拟结果以糊状区作为特征，糊状区的演化使用相变分数进行计算： 其中，Cl为晶格热容、Tl为晶格温度、TM为熔化温度、hM为熔化潜热、ρs为密度，表示上一时刻的相变分数；当处于网格z的晶格温度小于熔化温度TM时，晶格按照固体材料被加热处理，吸收能量持续升温；当晶格温度在模拟中首次超过熔化温度TM时，此时该网格的相变分数fmushy,z为0，因此晶格按照固体材料发生相变处理，在吸收能量后不会升温，能量被用于满足熔化潜热；此时，该网格中的相变分数和晶格温度为： 所述晶格温度在模拟中首次超过熔化温度TM后的每个时间步下，均执行公式2a和2b的模拟计算和温度修正；直至网格z的相变分数fmushy,z超过1，即熔化潜热条件达成，晶格完成从固相到液相的转变，此时网格中的晶格温度和相变分数为： fmushy,z＝13b在网格z的相变分数fmushy,z超过1后的每个时间步下，均执行公式3a和3b的模拟计算和相变分数修正；步骤四、随着熔化的发生和进一步的晶格温度升高，材料中发生烧蚀现象；以相爆炸为主要机制的烧蚀判据为Tl≥0.9TC，其中，TC为金属材料的临界温度；系数0.9为考虑相爆炸的参数；删除满足烧蚀判据的离散网格；删除网格的多少，决定了模拟预测方法计算出的熔化和烧蚀深度。

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