Optimization of laser cleaving of silicate glasses with elliptical beams using fracture mechanics parameters

В рамках механики разрушения с использованием генетического алгоритма была проведена оптимизация параметров резки силикатных стекол эллиптическими лазерными пучками. С использованием языка программирования APDL были выполнены расчеты температур, термоупругих напряжений и коэффициентов интенсивности напряжений. Были построены соответствующие регрессионные модели для пяти факторов: скорости резки, мощности лазера, длины стартовой трещины и длины полуосей эллиптического лазерного пучка. Значения максимальных температур в зоне обработки, значения термоупругих напряжений и коэффициентов интенсивности напряжений $K_I$ в вершине стартовой трещины использовались в качестве откликов. Была проведена оценка влияния варьируемых факторов на отклики. Выполнено сравнение значений откликов, полученных в результате оптимизации с использованием генетического алгоритма со значениями, полученными в результате конечно-элементного моделирования. В результате оптимизации лазерного раскалывания эллиптическими пучками были установлены значения технологических параметров, обеспечивающие повышение надежности и производительности процесса резки силикатных стекол эллиптическими лазерными пучками.