基于有限元等离子弧表面淬火工艺设计正交试验研究

运用有限元仿真分析方法并结合正交试验设计研究了关键工艺参数对等离子弧表面淬火淬硬层深度的影响规律。基于ANSYS软件建立了等离子弧表面淬火的有限元模型,模拟等离子弧表面淬火的温度场得到淬硬层深度,并用实验结果验证了有限元模型的正确性。以淬硬层深度作为考察指标,采用正交试验法设计了试验方案,并对试验结果进行极差计算,研究了工件表面等离子弧热源的输入功率P、热源作用半径r及移动速度v对淬硬层深度的影响规律,结果表明可用关系式P/(rv)<K,指导等离子弧表面淬火处理的实际工艺设计。

熔石英亚表面杂质对激光损伤概率的影响

基于Mie理论和热传导方程,结合ICP-OES对熔石英亚表面杂质粒子的主要成分测量,建立了计算吸收性杂质粒子诱导熔石英光学元件表面损伤概率的模型。通过该模型理论研究了不同种类的杂质粒子诱导损伤所需的临界能量密度随粒子尺寸的变化,以及不同尺寸分布的杂质粒子诱导熔石英表面的损伤概率。通过损伤实验测试获得了不同光斑尺寸的355 nm激光辐照作用下熔石英表面的损伤概率,与理论计算结果进行对比,在相同粒子分布参数下,分析了三种杂质粒子对损伤概率的贡献(Cu>Al>CeO_2)。通过该模型能够分析光学基底或薄膜亚表面中不同潜在的杂质吸收性粒子对光学元件损伤概率的影响。