《表1 温度差值表：激光与微波协同加热碳纤维的温度与热应力分布规律》

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《激光与微波协同加热碳纤维的温度与热应力分布规律》

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激光辐照在纤维表面，纤维中会存在一个热点，即温度最高的点。在激光加热-热辐射-流动传热-固体力学多物理场模型下，构建5个激光功率（150W、200W、250W、300W、350W），加热时间为1s。分别对其加热过程进行模拟计算。丝束热点温度变化如图3所示，激光功率更高时，丝束升温速率更快，且相同时间内热点温度也更高。在激光功率300W及以上功率时，丝束在0.6s后，热点温度即可达到相对稳定。碳纤维丝束加热点径向切面（即x=0平面）温度场分布如图4所示，丝束所能达到的最高温度分别为2185.96℃、2247.30℃、2687.97℃、2868.51℃、3025.64℃。在该切面上，最高温度与最低温度的差值如表1所示。可以得出由于激光由丝束上方照射，切面上部温度较高。随着激光功率的提高，丝束所能达到最高温度逐渐上升，但温度分布均匀性逐渐降低。