激光冲击波技术在金属表面改性和成形中的应用

在对激光冲击强化技术的原理、特点及工程应用须解决的关键问题进行系统分析的基础上,介绍了激光冲击波技术在金属板材成形方面的最新研究进展：激光冲击成形和激光喷丸成形,对激光冲击成形和激光喷丸成形的机理、技术特点及国内外的研究现状进行了综述,并对今后的应用前景和发展趋势作了分析.     

激光辐射下动态局部加热的渐进成型研究

通过激光辐射对板材进行局部加热的渐进成型系统是用来成型镁合金板材以及一些难成型的金属板材。文章旨在通过激光辐射与动态局部加热开发一种渐进成型技术,型成镁合金板或其他难以成型的金属板。     

基于激光图像分析的苹果表面损伤和内部腐烂检

利用波长650nm、功率25mW的半导体激光及计算机视觉技术,初步探讨了利用激光图像分析检测苹果（嘎拉）采后表面损伤和内部腐烂检测的可行性。利用钢球砸伤,模拟苹果在采收和运输过程中受到的损伤;利用微量注射器从苹果底部将15μL(105/mL孢子浓度)的青霉菌液注入果心部位使其腐坏,模拟苹果内部的腐烂。进行激光图像检测试验,结果表明,受损伤后苹果图像像素数S3在36h达到最高值（3964）,且在1～84h内与对照差异显著（P≤0.05）;接种后的苹果随着内部的腐烂,在第4d时像素数S3达到最高值（3682）,而后开始下降,第7d与对照差异显著（P≤0.05）。初步验证本方法检测苹果表面的损伤和内部腐烂是可行的。     

基于激光图像分析的苹果表面损伤和内部腐烂检测

利用波长650 nm、功率25 mW的半导体激光及计算机视觉技术,初步探讨了利用激光图像分析检测苹果(嘎拉)采后表面损伤和内部腐烂检测的可行性.利用钢球砸伤,模拟苹果在采收和运输过程中受到的损伤;利用微量注射器从苹果底部将15 μL(10 5/mL孢子浓度)的青霉菌液注入果心部位使其腐坏,模拟苹果内部的腐烂.进行激光图像检测试验,结果表明,受损伤后苹果图像像素数S3在36 h达到最高值(3 964),且在1～84 h内与对照差异显著(P≤0.05);接种后的苹果随着内部的腐烂,在第4 d时像素数S3达到最高值(3 682),而后开始下降,第7 d与对照差异显著(P≤0.05).初步验证本方法检测苹果表面的损伤和内部腐烂是可行的.     

曲轴激光喷丸强化数值仿真

采用数值仿真的方法,研究了激光冲击强化对175A型柴油机曲轴疲劳寿命的影响,取得了数值仿真条件下曲轴过渡圆角处残余应力场的数据,数值仿真结果和实验结果的对比分析表明:数值仿真结果和实验结果较为接近,从而验证所采用的材料本构模型、冲击波峰值压力和冲击波作用时间是精确的.通过此类激光冲击强化仿真分析,可优化激光冲击的相关参数,使曲轴过渡圆角产生有利的残余应力场,从而为激光冲击强化曲轴提供优化的工艺参数.     

板料激光冲击变形的实验和有限元数值模拟

研究了激光能量和约束孔径等参数对 SU S30 4不锈钢板料变形的影响 ,并用 ANSYS/ L SDYNA软件进行了有限元模拟。结果表明 :随着激光能量的增加 ,板料的变形量增大 ;板料初始约束孔径越大 ,板料越容易变形 ;板料几何尺寸和厚度越大 ,板料越难变形。通过数值模拟的方法可优化激光冲击的相关参数 ,预测板料变形 ;通过改变激光参数和边界条件可获得所需的变形量。     

激光复合强化提高球铁耐磨性能的实验研究

将激光淬火处理后的QT800—2强化区域再进行激光冲击强化处理，并对其表面硬度和耐磨性进行了对比性实验和理论分析。实验结果表明：激光淬火冲击复合强化处理后QT800—2的硬度比纯激光淬火处理的硬度增加了18％；其耐磨性分别比软氮化和纯激光淬火处理区域的耐磨性大约提高了3倍和1倍。     

激光冲击约束层和吸收层的研究

为提高激光冲击效果,并提高生产效率,分别使用改进配方后的黑漆涂层配合水约束层和柔性贴膜技术对奥氏体不锈钢进行激光冲击试验,对冲击后的硬度和残余压应力进行分析比较。结果表明改进后的吸收层有更好的防护能力,且与水约束层配合可连续冲击,柔性贴膜技术提高了约束效果。     

金属板料受控激光喷丸强化的残余应力场分析

在分析受控激光喷丸强化机理的基础上,通过激光喷丸强化力学效应的物理模型和残余应力的弹塑性模型,分析了激光喷丸强化诱导残余应力的特点,研究了残余应力大小和深度与激光喷丸工艺参数的关系。通过调整激光参数及工艺条件以控制残余应力场的分布,并根据残余应力场的分布判断激光喷丸强化效果,保证了受控激光喷丸强化后工件的疲劳寿命获得较大幅度的提高。     

激光冲击强化2024-T3铝合金的数值模拟与试验

表面冲击坑深度和残余应力大小是评价激光冲击强化效果的两个重要指标。采用数值模拟软件对激光冲击强化2024-T3铝合金进行了数值模拟,对模拟过程中的关键技术问题进行了处理,建立了有限元分析模型,并进行了试验验证。数值模拟的冲击坑深度和试验值相差为5.78%,模拟的表面残余压应力的最大值与试验所得的数值偏差为2.7%。     

基于ABAQUS的金属板料激光冲击成形数值模拟

在激光冲击波加载转换模型的基础上,以有限元分析软件ABAQUS／CAE为平台,对圆形板料进行了直线形轨迹和圆形轨迹多点冲击成形的数值模拟,探索了冲击轨迹、应力分布和板料变形之间的相互关系。数值模拟分析表明,对圆形板料进行多点冲击成形时,选择圆形轨迹是最佳的。根据模拟结果对铝合金板料试样进行了无间隔冲击成形的实验,获得了和数值模拟相同的成形结果,模拟和实验结果一致性较好。     

车辆对路面作用随机动载荷的试验

通过试验对不同载荷和行驶速度的车辆作用于路面的随机动载进行了研究,探讨了车辆空载、满载和超载时产生的随机动载与行驶速度的关系。试验结果表明,空载时动载荷随着行驶速度的增加增幅较大,特别是在车辆高速行驶情况下动载荷明显增大;满载和超载时动载荷随着行驶速度的增加增幅较平缓;在一定的行驶速度下,随着静载增加,动载荷也明显增大,而且超载量越大,动载荷增加越大。     

加工番茄动载条件下果茎分离加速度的试验研究

利用数显推拉力计对加工番茄从秧藤上脱离下来所受力的大小进行田间实地测量,运用Dps数据处理分析软件对所记录得到的数据进行分析;室内搭建实验台架,采用高速摄像机技术分析了动载条件下果茎分离的过程。对两种方法所得到的分析结果进行了对比,结果表明:实现果实脱落加速度分布区间为80~180m/s2。     

汽车动力学稳定性控制系统冬季试验

为了验证汽车动力学稳定性控制系统在冰雪路面上的控制性能,在中国黑河市的试车场进行了冬季试验。阐述了整个试验系统的组成、控制策略以及采用的试验方案。选择稳态回转和双移线作为性能评价的两个主要试验工况,给出了包括主观和客观评价的性能评价方法。试验表明,系统明显改善了操纵稳定性,客观评价结果与主观评价结果有很好的一致性,验证了评价方法的合理性和一致性。