选择性激光熔化打印等原子比NiCoCr中熵合金力学性能与温度的相关性

研究工艺参数对选择性激光融化制备的等原子比NiCoCr中熵合金致密度、显微组织和力学性能的影响,以及该合金的力学性能与温度的相关性。结果表明,显微组织和力学性能不与激光的体积能量密度呈线性相关,其主要是受扫描速度和激光功率影响。扫描速度为800 mm/s且激光功率为250W为最佳的工艺参数,但是在该工艺参数下的体积能量密度仅为57 J/mm^(3),低于最高能量密度68 J/mm^(3)。以最佳工艺制备的样品在77、200和293 K温度下测得的屈服强度分别为~819、~709和~618 MPa。通过计算揭示力学性能的温度相关性方程,并得到实验验证。

“中温环境”环氧树脂固化过程的Lamb波实时监测

提出了一种适用于85℃“中温环境”监测环氧树脂固化过程的Lamb波实时监测系统,在85℃“中温环境”下选用兼有A_(0)模式和S_(0)模式的Lamb波监测了钢槽中不同厚度环氧树脂的固化过程,研究了超声Lamb波声衰减系数随环氧树脂固化时间的变化规律。结果表明,固化过程中环氧树脂A_(0)模式Lamb波声衰减系数一致性差、不稳定;S_(0)模式Lamb波声衰减系数一致性好且稳定,呈现先小幅度下降后急速上升,然后逐渐下降并趋于平稳的变化趋势,能够准确反应环氧树脂初始黏流态、凝胶态和玻璃态等不同固化状态。基于超声Lamb波固化过程在线监测方法为树脂基复合材料成型工艺的设计和优化提供了基础数据和技术支撑。

激光辐照金属/炸药复合介质温度场的数值模拟

当激光辐照金属 /炸药复合介质外表面时 ,在变物性及界面有接触热阻的条件下 ,用二维非线性瞬态导焓方程 ,数值计算了介质内部温度场时空分布。作为特例 ,将常物性及无接触热阻下的数值解与相同条件下的二维线性瞬态导热方程的解析解相比较 ,结果表明数值法的计算程序及结果是可信的。

激光陀螺零偏温度补偿研究

在对某型激光陀螺进行大量高低温环境试验的基础上,根据试验数据,建立了一种零偏温度补偿模型,并用该模型对新测的试验数据进行了预测补偿。补偿结果表明:激光陀螺经该模型补偿后基本上可以将零偏减小一个数量级,并进一步提高了零偏稳定性,完全满足工程上的实时补偿要求。因此,该模型具有很强的工程实用价值。

端面泵浦热传导各向异性激光棒的温度场

为了解决LD端面泵浦热传导各向异性激光介质产生的热效应问题,建立了端面绝热、侧面冷却的Nd∶YVO4晶体热模型。考虑到Nd∶YVO4为热传导各向异性材料,而光纤耦合LD输出光束有超高斯分布的特点,利用特征函数法和常数变异法得到了超高斯光束端面泵浦热传导各向异性激光介质温度场的一般解析表达式,并定量分析了超高斯泵浦光阶次、泵浦功率以及光斑尺寸对Nd∶YVO4晶体温度场的影响。研究结果表明,若LD输出功率为50W,光学聚焦耦合器的传输效率为82%,用四阶超高斯光束端面泵浦掺钕离子质量分数为0.5%的Nd∶YVO4晶体时,泵浦面可获得528.95℃的最大温升。所得结果可用于LD端面泵浦热传导各向异性激光介质全固态激光器热稳腔的设计,对于提高激光器性能具有理论指导作用。

一种利用激光并采用热电器件实现的实时测温系统

介绍了一种利用半导体激光器 In Ga As/ I作光源 ,使用钽酸锂热释电探测器作光接收器件 ,以 80 31单片机为核心实现的中、高温度实时测量系统。该系统主要由光学发射与接收系统、信号放大与处理系统及显示系统三部分组成。还介绍了该系统的基本原理与结构 ,讨论了调制盘的设计与光干扰及其抑制的方法 ,并分析了温度的测量精度。实验结果表明 ,在要求的测温范围 4 0 0～ 12 0 0℃内 ,测温精度符合设计要求 ,且与理论分析结果相一致 。

激光探测系统雪崩管实时补偿研究

针对激光探测系统的背景辐射和工作温度严重影响雪崩管(APD)电流增益和信噪比的问题,采用激光接收机噪声传递函数对APD进行了实时补偿。通过分析APD基本应用电路噪声模型及各补偿方法作用原理,提出不同环境中APD应采用特定补偿方法,并设计了一种基于开关电源功率开关管通断的实时温度补偿方法。对实时噪声、实时温度补偿在不同环境中的作用效果进行了对比实验,结果表明:在环境温度基本恒定的系统中,噪声补偿对背景光剧烈变化引起的输出噪声抑制效果显著;当背景光照度由3 lx突变为200 lx后,偏压由132 V调整至178V的响应时间约为10.4 ms;当背景光功率低且环境温度变化剧烈时,温度补偿对输出噪声具有较好的抑制效果,而噪声补偿效果欠佳;当环境温度由-20℃突变为80℃后,偏压由131 V调整至198 V的响应时间约为11.2 ms。

高温物体比辐射率在线测量系统的研究

本文研究了一种利用激光在线测量高温物体比辐射率的智能化仪器。该仪器由光学发射与接收系统、信号处理与放大系统及显示系统三部分组成、其中，光学系统主要包括：半导体激光器、斩波器、准直镜、扩束镜、分束镜、组件滤光片、聚焦透镜、ＰＩＮ光电二极管等；信号处理与放大系统主要包括：电压跟随放大电路、模-数转换电路及８０３１单片机等；显示系统则主要由数字显示器、打印机及接口电路等构成。文中还介绍了该仪器的结构和原理，讨论了其中的技术难点及其相应的解决方案，分析了比辐射率的测量精度对温度测量精度的影响。

瞬态激光脉冲在吸收、发射性介质内引起的温度响应

本文导出了平行光入射辐射穿过半透明界面，在吸收、发射性介质内产生的辐射热源的表达式。数值模拟了瞬间激光脉冲入射下：（1）半透明介质与不透明介质在非人射面上的过余温度响应；（2）入的激光的波长对温度响应的影响；（3）界面光学特性（两侧均为不透明界面，两侧均为半透明界面，一侧为半透明、另一侧为不透明界面）对温度响应的影响；（4）采用Planck、Rosseland平均吸收系数处理非灰介质时，对辐射与导热瞬态耦合换热的影响。

板料激光弯曲试验

针对大飞机壁板用的铝合金板料AA6056进行激光弯曲过程的试验研究.试验选用厚度为1.0 mm和2.5 mm的薄板,采用多组不同的工艺参数进行对比分析.采用直径0.1 mm的镍铬-镍硅热电偶作为温度传感器,YOKOGAWA MV200型便携式记录仪测量板料表面的温度;使用MV-1300UM CCD拍摄板料激光弯曲变形的过程,通过自行开发的实时采集软件记录并进行图像处理,最终得到了板料激光弯曲变形过程的实测曲线.试验结果为该过程的数值模拟提供了更为精确的验证依据,为深入研究板料激光弯曲过程奠定了试验基础.

利用激光并采用热释电探测器实时测量比辐射率及温度的系统

设计了一种利用半导体激光器InGaAs/I作为光源 ,采用钽酸锂热释电探测器作为光接收元件 ,以 80 31单片机为核心的中、高温物体比辐射率及温度的实时测量系统。该系统主要由光学发射与接收系统、信号放大与处理系统和显示系统三部分组成。文中还介绍了该系统的基本原理及结构 ,分析了其中的技术难点及其解决方法 ,讨论了系统的灵敏度、比辐射率与温度的测量精度。分析表明 :对 42 7℃的抛光钢铸件而言 ,系统的最小鉴别温差为 0 32K ,比辐射率的测量精度σελ=6 5× 10 -3 ,|σελ/ελ|=1 2 0 % ;温度的测量精度σT =1 0 6K ,|σT/T|=0 15 2 %。

实时测温系统中测温精度的提高措施

在介绍一种利用InGaAs/I半导体激光器实现的实时测温系统的基础上 ,着重从硬、软两方面研究了在该系统中所采取的提高其温度测量精度的若干措施 :一是精选探测器、优化设计调制盘并进行选频放大 ;二是在调制盘与探测器之间置一窄带滤光片 ;三是采用水冷遮蔽板并进行电气补偿 ;四是提高系统的采样精度。

基于温度分区的激光沉积成形扫描路径生成方法

现有金属激光沉积成形工件是根据几何模型按照设定扫描路径层层叠加而成,不可避免造成局部热量累积,导致成形工件内部温度梯度大,产生局部应力集中,易引起工件变形开裂。对成形过程温度进行实时检测并实现动态扫描路径规划是解决工件变形开裂的根本途径。在研究不同基体温度对熔宽、熔高影响规律基础上,提出基于层面温度分区的激光沉积成形扫描路径生成方法。采用红外热像仪对沉积层面温度进行实时采集,提取不同温度分区轮廓;提出温度分区轮廓规则化方法,消除局部轮廓尖角,避免过熔覆;改进Weiler-Atherton算法,快速实现分层轮廓与温度分区轮廓的求交运算;针对不同温度分区采用适应性间距生成扫描路径,实现激光沉积成形动态扫描路径规划。试验结果表明:该扫描路径可有效提高成形工件质量。

利用激光实时测量高温物体比辐射率及温度的系统

本文介绍了一种利用激光作为光源，以８０３１单片机为核心构成的高温物体比辐射率及温度实时测量系统。该系统主要由光学接收与发射系统、信号放大与处理系统及显示系统三部分组成。文中详细介绍了该系统的工作原理和基本结构，讨论了其中的技术难点及其相应的解决方法，分析了有、无激光脉冲时探测器测得的Ｌ２、Ｌ１及监测光路探测器测得的Ｅλ的精度对比辐射率及温度测量精度的影响。

利用激光实时测量高温物体比辐射率的系统

本文报导了一种利用激光实时测量高温物体比辐射率的系统由光学系统、信号处理与放大系统及显示系统三部分组成。文中介绍了该仪器的基本原理，讨论了其中的技术难点及其相应的解决方案，分析了比辐射率的测量精度对温度测量精度的影响。

激光陀螺组合零偏温度补偿模型研究

在对某型激光陀螺组合进行大量高低温环境试验的基础上,根据试验数据,建立了一种零偏温度补偿模型,并用该模型对试验数据进行了预测补偿。补偿结果表明:激光陀螺经该模型补偿后基本上可以将零偏减小一个数量级,并进一步提高了零偏稳定性,完全满足工程上的实时补偿要求。因此,该模型具有很强的工程实用价值。

一种实用化实时测温系统优化设计中的几个问题

基于Kirchoff定律,利用半导体激光器及钽酸锂热电器件设计了一种实用化的实时测温系统.根据待测目标的光谱辐出度及相对测温灵敏度随λT的变化关系,确定了系统工作波长的大致范围;通过对水冷遮蔽板的尺寸及其放置位置与波长间的关系、以及对大气的红外透射谱等的分析,确定了系统的工作波长;按照水冷遮蔽板的尺寸及其放置位置(H/R之值)对测温精度的影响,讨论了水冷遮蔽板的H/R之值,并由此分析了系统的抗干扰能力及测温精度.指出了引起系统测温不确定度的5种主要原因,并对其中的2种进行了简要的分析.实验结果表明,该系统的测温精度优于0.3%.

利用激光、标准噪声辐射源并采用热电器件实现的实时测温系统

本文介绍了一种利用InGaAs/I半导体激光器作为辅助测量光源 ,利用遮蔽板作为标准噪声辐射源 ,以钽酸锂热释电探测器作光接收器件 ,并以 80 31单片机为核心实现的测量静止及慢速运动的中、高温物体的比辐射率及温度的系统。该系统主要由光学发射与接收系统、信号放大与处理系统及显示系统三部分组成。详细介绍了该系统的工作原理与基本结构 ,讨论了其中的技术难点及其相应的解决方法 ,分析了各量的测量精度对比辐射率及温度测量精度的影响。结果表明 :对 4 0 0℃的钢铸件而言 ,比辐射率的测量精度σελ≈ 6 78× 10 -3 ,|σελ/ελ|≈ 1 31% ;温度的测量精度σT≈ 1.0 4k ,|σT/T|≈ 0 15 5 %。

实时全息干涉法重建轴对称温度场

将激光加热技术与激光实时全息干涉法结合 ,发展了传统的实时全息干涉测量技术。运用实时全息干涉测量技术 ,得到轴对称颗粒周围的光学干涉图 ,通过 Abel变换法由干涉条纹位移量计算出颗粒周围的折射率空间分布、温度场空间分布。将其运用到喷钙脱硫对煤粉着火的影响研究 ,证明激光加热技术及实时全息干涉法的结合技术是研究煤粉着火的有力工具。图 4表 1参

环境温度及干扰光对主动辐射测温系统测温精度影响的讨论

在介绍一种利用InGaAs/I半导体激光器实现的实时测温系统的基础上 ,着重讨论了环境温度及干扰光对该系统测温精度的影响。提出了克服环境温度及干扰光对测温精度影响的两条措施 :一是在调制盘与探测器之间置一窄带滤光片 ;另一是采用水冷遮蔽板并进行电气补偿 ,进行了一些必要的计算和分析 ,得到了一些有意义的结论。