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K: Kurzzeitphysik

K 3: Laser-Anwendungen /-Materialbearbeitung

K 3.3: Talk

Thursday, March 21, 2002, 11:20–11:35, HZO 80

Approximative Modellierung der Schmelzströmung beim Laserstrahlschweißen — •Stefan Pfeiffer und Jan Michel — Lehrstuhl für Lasertechnik, RWTH Aachen, Steinbachstr. 15, 52074 Aachen

Ein zweidimensional verteiltes Modell der Schmelzströmung um die Plasmakapillare beim Schweißen mit Laserstrahlung wird vorgestellt. Der Grenzschichtcharakter des Schmelzfilms, der auf den stark unterschiedlichen Längenskalen des Systems beruht, wird verwendet, um eine Dimensionsreduktion des dynamischen Systems durchzuführen. Die Existenz zweier Grenzschichten – eine für das Umströmen der Plasmakapillare und eine in der Nähe des Staupunkts – wird gezeigt. Der Anschluß beider Grenzschichten aneinander wird diskutiert. Schließlich kann die Schmelzströmung in integraler Formulierung mit einer endlichen Anzahl von charakteristischen Variablen approximativ beschrieben werden. Die Lösung ist für das Langzeitverhalten asymptotisch exakt.