基于填充板条的7075铝合金激光焊接裂纹抑制方法

针对铝合金焊接易产生气孔、裂纹等缺陷问题,以7075-T6铝合金板材为研究对象,在观察脉冲激光焊接焊缝断面形貌的基础上,对不同工艺参数下的7075-T6铝合金激光焊接进行实验,以分析焊接裂纹产生原因。结果表明,随着时间的增加,各点的裂纹敏感性逐渐降低,当填充板条高度为1.9 mm时,焊缝的裂纹敏感性比临界值低,裂纹基本被抑制。

宽温区Yb∶YAG板条激光模块热畸变仿真研究

本文对不同冷却温度下的Yb:YAG晶体板条激光模块高功率运转时的温度场、应力场及对应的热畸变进行了仿真分析研究。结果显示,随着冷却温度从300 K降低至77K,板条的温度梯度热应力与应变都明显降低。当冷却温度为77 K时,最大主应力为4.14 MPa,仅为常温时的15.6%,最大主应变为3.82×10^(-5),仅为常温时的6%。为了分析Yb:YAG晶体板条激光模块不同冷却温度下输出激光的光束质量,以确定其最佳运转温度,我们采用光线追迹的方法,对单程通过板条的1030 nm探测光进行仿真。可以看到,当冷却温度为77 K时,远场光斑能量更为集中,且探测光光程差的PV值为0.7941μm,仅为300 K时的59.6%。模拟结果表明低温运转有利于Yb:YAG晶体板条激光模块产生高功率高光束质量激光输出,这为高功率高光束质量Yb:YAG晶体板条激光的设计工作奠定了基础。

基于微通道散热的板条激光放大器热仿真分析

众所周知,热效应是限制大功率高能量激光器发展的一大瓶颈,在高能激光产生的过程中伴随着大量的废热产生,影响高能量激光器的光束质量甚至会影响其正常工作。为了保证高能量激光器的稳定运作并研究其工作物质的散热过程中的热分布状态,本文建立了一种用于高能Zig Zag板条激光放大器的双端入水微通道散热模型,利用CFD模拟仿真软件在额定工况下对微通道与空腔热沉进行散热对比,还研究了模型的可变参量:通道高度、翅片厚度,以及水流量对于散热性能的影响。模拟研究发现本文提出的微通道热沉冷却效果优于全腔水冷效果,微通道热沉将晶体表面最高温差控制在4℃以内,表面温度也降低了32;同时在压降允许范围内优化通道参数能再将冷却效果提升10,实现增益介质分布式高效散热。

改良内路法睑板条悬吊对退行性睑内翻矫正效果及复发的影响

目的:探究改良内路法睑板条悬吊对退行性睑内翻矫正效果及复发的影响。方法:回顾性分析2020年8月—2022年8月本院收治的86例退行性下睑内翻患者的临床资料,并按治疗方法的不同分成常规组(40例)和联合组(46例),常规组采用内路法下睑缩肌前徙术治疗,联合组采用内路法睑板条悬吊联合下睑缩肌前徙治疗,随访时长6个月。比较两组矫正效果优良率、眼表疾病指数问卷(OSDI)评分、并发症发生率、复发率和患者满意度的差异。结果:联合组治疗后的矫正效果优良率为95.65%,高于常规组的80.00%(P<0.05);治疗后两组流泪、畏光、异物感、疼痛感等眼部症状评分均低于治疗前,且联合组均低于常规组(P<0.05);联合组的不良反应发生率和复发率分别为4.35%和2.17%,均低于常规组的25.00%、17.50%(P<0.05);治疗后联合组患者各项满意度评分均高于常规组(P<0.05)。结论:改良内路法睑板条悬吊联合下睑缩肌前徙对退行性睑内翻患者矫正效果显著,能有效改善眼部症状,降低术后不良反应发生率和复发率,提高患者满意度。

基于全卷积神经网络的板条多压头成形回弹预测及模具设计

[目的]在船体曲面板的冷成形过程中,回弹是影响成形精度的主要因素,为提高板条成形质量,需研究回弹预测方法以获得合适的回弹控制方式,进而指导模具设计。[方法]基于全卷积神经网络(FCN)对回弹图片进行像素级计算和回归计算,从而实现对每个成形位置的回弹量预测。首先,利用ABAQUS 2019建立有限元模型,并通过实验结果进行准确性的对比验证;然后,采用验证后的有限元方法计算获取神经网络训练样本集,将板条几何信息作为神经网络的输入,并基于不同卷积层结构采用TensorFlow深度学习框架来搭建全卷积网络模型;最后,对比分析不同神经网络的优劣,并将最优网络应用于模具设计。[结果]算例分析结果显示:FCN模型预测回弹量的最大误差为8.49%,具有较高的准确度,其中FCN32的精度最高;FCN模型可以实现模具形状的一次性设计,计算时间仅为0.5 s,最大误差仅为1.00%,显著提高了计算效率。[结论]全卷积神经网络算法提供了一种快速高效的板条回弹预测方法,以及快速设计模具形状的新思路。

高功率陶瓷板条激光器

高功率固体激光在先进制造、能源、信息、医疗及国防等领域有广泛应用。激光陶瓷材料具有掺杂浓度均匀可控、抗激光热损伤能力强、易于制备大尺寸和复合结构等优点,被认为是高功率固体激光的重要增益材料。报道了本课题组近年来在高功率陶瓷板条激光方面的主要研究进展。采用中国科学院上海硅酸盐所制备的大尺寸Nd:YAG陶瓷板条,实现了平均功率4.35 kW的1064 nm脉冲激光输出,脉冲宽度为160μs,重复频率为400 Hz。此外,采用中科院上海硅酸盐所制备的大尺寸Yb:YAG陶瓷板条,实现了平均功率9.8 kW的1030 nm脉冲激光输出,脉冲宽度为560μs,重复频率为160 Hz,光光转换效率为60%。这些研究表明,激光陶瓷材料具备实现高功率、高光束质量与高效率激光的潜力。

心脏涤纶补片联合睑板条悬吊矫正重度瘢痕性睑外翻的临床观察

目的:探讨应用心脏涤纶补片联合睑板条悬吊及皮瓣移植治疗重度瘢痕性睑外翻的临床效果。方法:选择2020年11月-2022年8月在笔者医院接受手术治疗的重度瘢痕性睑外翻患者5例(6眼)。术中将心脏涤纶补片置于睑板下缘与下眶缘之间,分离出下睑外侧睑板条并固定悬吊于外侧眶缘内上方的骨膜上。根据受区皮肤缺失范围采用游离皮片移植或临近皮瓣转移。术后观察并记录患者眼睑的位置、形态、功能及并发症发生率等情况。结果:术后随访11~15个月,5例患者重度瘢痕性睑外翻均完全矫正,眼睑形态位置恢复良好,开、闭眼功能正常,无植入物移位、脱出等并发症,随访期内无复发。结论:采用心脏涤纶补片植入联合睑板条悬吊及皮瓣移植术治疗重度瘢痕性睑外翻,术后眼睑形态改善良好,早期复发率低,为重度瘢痕性睑外翻治疗提供了新方法。

亚纳秒Zig-Zag板条激光器实现500 Hz焦耳量级输出

亚纳秒激光因其对光电器件的损伤优于纳秒激光和飞秒激光,而被广泛应用于光电对抗领域。然而,在常规水冷条件下实现输出数百赫兹焦耳级亚纳秒激光还面临较大的挑战。笔者课题组面向国防重大需求,结合端面泵浦微片晶体百皮秒激光产生技术和多程多级板条激光放大技术,对板条激光器的放大性能进行大量的实验研究,并提出了温控双端泵浦技术,弥补双端泵浦结构的缺陷。实现板条激光器单脉冲能量952 mJ,重复频率500 Hz的激光输出,这将为光电对抗系统所需的高重频大能量激光提供优质光源。

复合结构掠入射板条放大器热效应的模拟分析

为了研究复合结构掠入射板条放大器的热效应,采用在Nd:YVO_(4)晶体抽运面上键合具有高热导率性能的蓝宝石的复合结构,并建立了相应的热力学模型,对激光介质的温度场分布、光程差(OPD)和热透镜效应进行了详细的理论分析,利用有限元分析软件COMSOL模拟了晶体内部的温度、应变、光程差(OPD)及热焦距的分布情况。结果表明,板条厚度为2 mm、键合层厚度1 mm、抽运功率60 W时,复合结构相对于单一结构最高温度下降了约50 K,晶体中的最大形变量降低超过了1/3,极大地降低了介质中的热效应。

睑板条悬吊联合异体巩膜兜带术治疗麻痹性睑外翻

目的:观察睑板条悬吊联合异体巩膜兜带术治疗麻痹性睑外翻的临床效果。方法:回顾性分析8例(8眼)麻痹性下睑外翻患者的临床资料,所有病例均行睑板条悬吊联合异体巩膜兜带术治疗。术后随访6~12个月,平均(10.15±1.76)个月。分别于术前、术后1天、随访终点应用睑外翻严重程度评分((Ectropion severity score,ESS))评价术前病情及术后疗效,并记录术后并发症发生情况。结果:术后8例(8眼)睑外翻均矫正,无复发。术前ESS评分为3.5~8分,中位数为7.5;术后1 d ESS评分1~3分,中位数为2;术后随访终点ESS为0~1,中位数为0;术前、术后比较差异均有统计学意义(P<0.05)。无感染及内植入物暴露、排斥、移位等并发症。结论:利用异体巩膜兜带术可加强睑板支撑,睑板条悬吊可矫正眼睑松弛,提升下垂的外眦角。睑板条悬吊联合异体巩膜兜带术治疗麻痹性睑外翻操作简便、易行,有效改善患者眼表状况及外观,且术后效果较为稳定,具有较高的临床价值。

上层建筑压筋板条剖面特性计算与等效转换

为了计算上层建筑压筋板条的局部振动固有频率,根据典型压筋板条形状特征,推导计算压筋板条面积、惯性矩等剖面属性,将压筋板条当作两端简支梁计算其振动固有频率,避免发生共振。当板格跨度与压筋条间距相比较大时,能满足工程精度要求。采用有限元法预报船舶总振动固有频率和局部强迫振动响应,需要基于剖面特性等效原理,将计算得到的压筋板条剖面特征值等效转换为T型材加筋板,用于有限元建模。通过编写转换程序,从保证振动特性一致性角度考虑,保持转换前后的面积和惯性矩一致,取中和轴高度与原压筋板中和轴高度最接近的T型材作为等效替代。由于压筋板比传统加筋板生产制造更为便利,目前越来越多的大型船舶上层建筑内围壁采用压筋板的型式,研究成果可以为压筋板的设计和振动评估提供参考。

不同术式治疗退行性下睑内翻的临床效果分析

目的分析2种不同术式治疗退行性下睑内翻的临床疗效。方法选取2017年3月—2020年9月在首都医科大学宣武医院诊治的退行性下睑内翻患者84例(86只眼)。按照随机数字表法分为加固组41例(42只眼)和前徙组43例(44只眼)。加固组予下睑缩肌加固联合睑板前轮匝肌缩短术;前徙组予下睑缩肌前徙联合外侧睑板条固定术。比较2组的手术时间、术后眼睑瘀血持续时长、复发率和临床疗效。结果(1)2组术前下睑前方牵拉试验、下睑侧方牵拉试验和下睑缩肌松弛试验阳性率比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。(2)手术时间:加固组手术时间低于前徙组,差异有统计学意义(t=32.444,P=0.000)。(3)术后眼睑瘀血持续时长:加固组术后眼睑瘀血持续时长低于前徙组,差异有统计学意义(t=5.544,P=0.000)。(4)复发率和临床疗效:2组复发率和临床疗效比较,差异均无统计学意义(P>0.05),且术后均未出现严重并发症。结论下睑缩肌加固联合睑板前轮匝肌缩短术和下睑缩肌前徙联合外侧睑板条固定术均是治疗退行性下睑内翻的有效方法。但下睑缩肌加固联合睑板前轮匝肌缩短术具有手术步骤简单、手术用时短、术后眼睑瘀血轻等优点。

加固后钢筋混凝土十字形柱斜向抗震性能研究

钢筋混凝土十字形柱的斜向抗震性能是影响结构安全性能的重要因素。文章设计了3种新型约束补强方式加固的钢筋混凝土十字形柱试件,在验证有限元建模方法有效性的基础上模拟了斜向低周往复加载,通过分析试件的滞回曲线、骨架曲线、承载力和延性等抗震性能指标研究了试件的斜向抗震性能,并参考相关规范得出了新型约束补强方式十字形柱的压弯承载力计算公式。结果表明:钢筋网格局部加强使试件的斜向峰值位移提高了7.4%~19.4%;柱端嵌贴碳纤维布(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)板条会使试件峰值承载力、延性系数分别提高了约29.2%~34.2%和7.5%~22.9%;柱端嵌贴CFRP板使试件斜向峰值承载力、延性系数分别提高了约99.9%~105.5%和17.4%~24.8%。3种加固方式均可改善钢筋混凝土十字形柱的斜向抗震性能,改善程度由大到小依次为柱端嵌贴CFRP板、柱端嵌贴CFRP板条和钢筋网格局部加强。

自由曲面镜补偿大功率激光波前畸变技术研究

对于一台性能稳定的激光器,在出光阶段整个系统处于热交换的稳定状态,即激光波前分布可以保持稳定不变。基于此特点,提出制造自由曲面镜,以校正激光器的波前畸变,提高光束质量。本文首先介绍了自由曲面镜的波前补偿原理、设计及加工过程,然后通过数学建模,从理论上对其波前补偿能力进行了仿真计算,最后在板条固体激光器中进行了波前补偿实验:在激光器输出功率为12.5 kW时,自由曲面镜对激光光束相位及远场光束质量都有明显的改善和提高。自由曲面镜不像变形镜那样受到致动器间距的限制,因此对于高阶像差的校正也更为有效,且成本低廉,再者也不会增加系统的复杂度,与自适应光学系统相比各有所长。

10CrNi5MoV钢板条M/B组织亚单元对强韧性的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜并利用背散射电子衍射(EBSD)的方法对低碳NiCrMoV钢经不同冷却方式获得的马氏体/贝氏体组织、亚结构进行了定量分析,研究其对强韧性的影响。结果表明:10CrNi5MoV钢原始奥氏体晶粒内的组织经不同比例马氏体、贝氏体混合后,强度变化不大,而韧性随板条束和板条块尺寸的减小而提高,此时单个板条的宽度在0.38μm左右。进一步研究表明,板条束界和板条块界对裂纹扩展具有相同的阻碍作用,且板条块宽度对冲击韧性的影响作用远远大于板条束。因此,本研究中的板条块可作为低碳马氏体钢对韧性起作用的组织控制亚单元,即板条块尺寸为控制韧性的"有效晶粒尺寸"。

板条马氏体大变形轧制工艺的晶粒细化机制

分析了采用板条马氏体大变形轧制工艺制备超细晶钢板时的显微组织演变过程及其晶粒细化机制。结果表明,该工艺包含3个具有不同晶粒细化机制的工艺过程:①轧前预淬火+回火使原始奥氏体晶粒分裂为均匀细小的板条马氏体,板条晶内部含有大量吸附着碳原子的位错;②大变形轧制细化、破碎板条马氏体,并进一步增加了组织中的位错密度;③在轧后再结晶退火时,基体中的高密度位错提供了超常的驱动力,使再结晶晶核尺寸小于1μm,400℃和500℃退火后钢板的晶粒尺寸分别为52nm和316nm。

17CrNiMo6钢中板条马氏体的形态与晶体学分析

利用电子背散射衍射(EBSD)技术和TEM分析方法研究了17CrNiMo6钢中一个形态上的packet内的板条马氏体的形态与晶体学特征。叙述了马氏体K-S关系的晶体学分析方法。结果表明:虽然真实马氏体取向与理想K-S关系有一定的分散,但是packet内6种变量符合K-S关系,6种K-S关系的变量之间有特定的结合。

一种高强耐热轴承钢的微观组织及力学性能

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、拉伸试验和洛氏硬度计等研究了一种新型成分优化的超高强度轴承钢经不同工艺热处理后的微观组织及力学性能。结果表明,在1040~1080℃范围内,随着固溶温度的升高,试验钢的抗拉强度逐渐升高,屈服强度逐渐降低。试验钢经1060℃固溶1 h后油淬及两次(-73℃冷处理2 h+540℃回火2 h)处理后,抗拉强度达到1997 MPa,屈服强度达到1600 MPa,断后伸长率达到12%,断面收缩率为55%,具有优异的强韧性能;随固溶温度的升高,试验钢的原始奥氏体晶粒尺寸逐渐增大,从19μm增加到50.9μm,未溶碳化物含量明显减少,残留奥氏体含量逐渐增多,其中,残留奥氏体含量增多是导致屈服强度逐渐降低的主要原因;试验钢中大量存在M_(6)C和Laves两种不同种类的析出相,其中M_(6)C碳化物在固溶阶段起到细化晶粒作用,Laves相在回火过程弥散析出,是试验钢获得超高强度的主要强化机制。

板条M/B组织对低碳马氏体钢强韧性的影响

采用ANSYS有限元模拟、彩色金相技术并利用背散射电子衍射(EBSD)的方法分析板条M/B混合组织对10CrNi5Mo低碳马氏体钢强韧性的影响。结果表明,特厚板厚度方向各部位冶金质量差别很小。淬火冷却条件下,钢板表面获得单一马氏体组织,1/4部位和心部得到板条M/B混合组织。板条M/B混合组织较单一马氏体组织具有更小的亚结构和更长的大角晶界是造成心部获得优良低温韧性的原因。板条M/B混合组织能显著提高10CrNi5Mo钢的低温韧性,降低韧脆转变温度,但对强度影响不明显。

传导冷却端面泵浦板条放大器波前畸变数值研究

利用数值模拟的方法分析了均匀冷却与非均匀冷却对传导冷却端面泵浦板条放大器波前畸变的影响,结果发现:信号光的波前畸变强烈依赖于zig-zag周期数,一定的光路可以将波前畸变减小到λ/10量级;板条长度方向散热不均匀及两块热沉之间散热能力的差异对波前畸变的影响很小,而宽度方向散热不均匀对波前畸变的影响较大;当宽度方向散热不均匀时,波前畸变主要为倾斜像差,输出光束的传输方向将发生偏折。因此,在非均匀冷却条件下,为了减小宽度方向散热不均匀性的影响,应选择反射次数较少的之字型光路。