On the study of the laser absorption coefficient by rough surfaces using Perlin noise

Γεωργακόπουλος-Σοάρες, Ηλίας; Georgakopoulos-Soares, Ilias

dc.contributor.author	Γεωργακόπουλος-Σοάρες, Ηλίας	el
dc.contributor.author	Georgakopoulos-Soares, Ilias	en
dc.date.accessioned	2022-11-29T08:36:19Z
dc.date.available	2022-11-29T08:36:19Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/56282
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.23980
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/gr/	*
dc.subject	Laser	en
dc.subject	Absorption	en
dc.subject	Perlin noise	en
dc.subject	Surface roughness	en
dc.subject	Aπορρόφηση ακτινοβολίας	el
dc.subject	Τραχύτητα επιφάνειας	el
dc.subject	Προσομοίωση επιφανειών	el
dc.subject	Ray tracing	en
dc.subject	Εξισώσεις Fresnel	el
dc.subject	Θόρυβος Perlin	el
dc.title	On the study of the laser absorption coefficient by rough surfaces using Perlin noise	en
dc.title	Μελέτη της απορρόφησης δέσμης laser συναρτήσει της τραχύτητας της επιφανείας με χρήση Perlin noise	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Mechanical Engineering	en
heal.classification	Materials Science	en
heal.language	el
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-07-20
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία αφορά στη θεωρητική ανάλυση της απορρόφησης δέσμης λέιζερ από μία επιφάνεια δεδομένης τραχύτητας και την προσομοίωση του φαινομένου χρησιμοποιώντας θόρυβο τύπου Perlin για τη δημιουργία της επιφάνειας και Ray Tracing για την προσομοίωση της δέσμης λέιζερ. Στο κεφάλαιο ένα γίνεται αναφορά στις συμβατικές και μη συμβατικές κατεργασίες και παρουσιάζονται συνοπτικά διάφορα είδη μη συμβατικών κατεργασιών. Στο κεφάλαιο δύο αναλύονται περαιτέρω οι αρχές λειτουργίας των λέιζερ, η τεχνολογία λειτουργίας τους, καθώς και η εφαρμογή τους σε διάφορες κατεργασίες. Επίσης παρουσιάζεται η απαραίτητη βιβλιογραφική ανασκόπηση και συγκεκριμένα οι αριθμητικές και οι υπολογιστικές μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για την μοντελοποίηση κατεργασιών με λέιζερ. Το κεφάλαιο τρία πραγματεύεται τη μοντελοποίηση επιφανειών και την εισαγωγή διαφόρων τύπων θορύβου ενώ επικεντρώνεται στο θόρυβο τύπου Perlin. To τέταρτο κεφάλαιο περιέχει τη μεθοδολογία που ακολουθήθηκε και στο πέμπτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της διπλωματικής εργασίας. Πιο συγκεκριμένα, αρχικά δημιουργήθηκαν τυχαίες επιφάνειες συγκεκριμένης τραχύτητας με βάση τον θόρυβο Perlin και στη συνέχεια υπολογίστηκε η απορρόφηση λέιζερ από αυτές τις επιφάνειες. Βασικά συμπεράσματα είναι η άμεση εξάρτηση της απορρόφησης συναρτήσει της επιφάνειας και της γωνίας πρόσπτωσης.	el
heal.abstract	The thesis is centered on the analysis of the absorption of a laser beam from a surface, with Perlin noise being used to simulate the surface roughness. Chapter one is an introduction to traditional and non-traditional machining techniques. Chapter two focuses on laser technology and their use across machining methods. In this chapter, there is an emphasis on recent literature and studies that have achieved an improved and more realistic modeling of laser absorption by a surface. Chapter three introduces the different types of noise including fractal and Perlin noise, discusses their advantages and limitations and focuses in particular on the specifics of Perlin noise. Chapter four contains the detailed methods used in this thesis and also the results obtained from following the provided methodology. Surface roughness was successfully modeled using Perlin noise and the surfaces that were simulated with Perlin noise were used to model the absorption of a laser beam from a surface. The surface absorption was found to be directly proportional to the surface roughness and another significant factor was the angle at which the laser beam hit the surface with right angles resulting in the highest absorption. The results obtained from negative (-60o) and positive (+60o) angles were highly symmetric indicating that Perlin noise is suitable and does not produce technical artifacts. The last chapter contains the conclusions reached in this thesis and also discusses future work and directions.	en
heal.advisorName	Μαρκόπουλος, Άγγελος Π.
heal.advisorName	Markopoulos‬, ‪Angelos P.
heal.committeeMemberName	Μανωλάκος, Δημήτριος
heal.committeeMemberName	Μαρκόπουλος, Άγγελος Π.
heal.committeeMemberName	Markopoulos‬, ‪Angelos P.
heal.committeeMemberName	Manolakos, Dimitrios
heal.committeeMemberName	Γεώργιος - Χριστόφορος, Βοσνιάκος
heal.committeeMemberName	Vosniakos, George C.
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Τεχνολογίας των Κατεργασιών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	81
heal.fullTextAvailability	false