ansys热源加载方法

例如在平板上加载一个空间上呈高斯分布的激光热源，其功率随时间而变化，
则需要以下参数：
1。 激光功率P[t]。 单位： W
2。 激光半径r, 单位： m
3。表面反射率R。单位： 无
4。optical absorption coefficient a 单位： m^-1, 或 optical penetration depth：a^-1 单位： m

激光热源可以用表面热流（W/m^2) 或体热源 (W/m^3)来表示，关键取决与平板厚度d和optical penetration depth a^-1 的比较。

1。表面热流形式 (d>>a^-1)

Q(x,y,t)= P[t]*(1-R)/(Pi*r^2)*exp(-(x^2+y^2)/r^2)

其中P[t]*(1-R)是真正被平板吸收热激光功率。 exp(-(x^2+y^2)/r^2)代表空间高斯分布， 有些文献中会出现exp(-2*(x^2+y^2)/r^2)，这是由于高斯半径定义为激光光强1/e和1/e^2的区别。

2。体热源形式 (d~a^-1)

Q(x,y,z,t)= P[t]*(1-R)*a/(Pi*r^2)*exp(-(x^2+y^2)/r^2)*exp(-a*z)

可以看出和表面热流形式相比，多出一项exp(-a*z)代表光在物体中的吸收。
另外前面也要多乘个系数a，所以单位是W/m^3.

以上的公式其实可以从求解光在物体中传播的Maxwell方程得到，因为光也是电磁波。

当 (d>>a^-1)时，表面热流形式和体热源形式对于解传热方程是一样的。
对于金属，a^-1一般在10~50nm之间。

对于其他空间分布的激光光源，只用替换后面的exp形式。

关于1/e和1/e^2的区别是高斯半径的定义为振幅的1/e，光强的1/e^2
exp(-(x^2+y^2)/r^2)代表的是一个高斯分布，exp(-2*(x^2+y^2)/r^2)代表的是激光基横模的光强分布（参见激光原理浙江大学出版社115页），如果你的热源是基横模就要用后面的公式了。并且还有超高斯分布比如exp(-(x^4+y^4)/r^2)。