在医用包装行业中,由于玻璃具有的优越的保护性能和良好的化学稳定性,绝大部分针剂药品都是采用安瓿瓶进行包装的。激光具有高的能量密度,光加工是非接触加工和加工过程中不存在外来物质的污染问题,激光是一种理想的安瓿瓶封口过程中的热源。为了对激光封口安瓿瓶进行研究,论文首先利用大型有限元软件ANSYS对激光封口安瓿瓶过程中的温度场和应力场进行了模拟计算,得到功率、光斑半径、旋转速度、光斑模式等对封口过程的温度场和应力场影响情况,在比较各种影响之后,提出了一种较优的封口方案。即首先采用一束激光预热,然后加上另一束激光辐照在与第一束激光光斑中心相距一定距离的地方,两束激光同时作用,使瓶口熔融封口,封口后继续保留低功率激光以降低冷却过程中的热应力。我们主要的研究工作及结论如下:(1)概述了激光加工及激光加工玻璃研究现状。探讨了激光与物质相互作用的机理,重点是其传热学和热弹性力学理论,并对有限单元法和ANSYS软件进行了说明。(2)成功实现了移动高斯函数分布热源在圆柱表面的加载。得到了激光封口安瓿瓶过程中的三维温度场,分析了壁厚、转速、激光模式等因素对温度分布的影响。得出转速达到一定时,圆柱表面的温度与转速无关;激光升温阶段的温度梯度明显高于降温阶段。(3)在得到三维温度场的基础上,利用间接法得到了三维应力场。得出:升温阶段,光斑中心区主要是压应力,降温阶段主要是拉应力,降温阶段的热应力远小于升温阶段,大约是一半左右;轴向方向上,应力有一个先下降后上升,最后再下降的过程;径向方向上、应力有先下降后上升的过程;热应力主要是由轴向应力分量构成。(4)进行了激光封口安瓿瓶的实验,成功实现了封口。采用两束激光光斑中心存在一定高度差能有效增大熔融量,提高封口的成功率。部分安瓿瓶由于封口处形状不规则、厚度不均匀而在封口之后冷裂。