激光热处理过程中热吸收系数理论预测的实验研究

该文提出一种利用数值模拟和简单热处理实验相结合来预测热吸收系数的方法 ,对碳钢 ,铝合金 ,镁合金在不同热处理条件下的热吸收系数进行预测 ,预测结果和热量计的测量结果显示很好的一致性。和传统的能量吸收系数的测量方法相比 ,避免了复杂的试件准备和仪器设备 ,该方法具有简单 ,可行 ,满足实际需要的特点。

激光表面相变硬化工艺的理论研究

激光在工业应用中，相变硬化是一个重要的方面其工艺选择直接影响着相变硬化层的深度和宽度本论文从热传导基本方程出发，得出了光功率密度为高斯分布的激光功率、离焦量、扫描速度等与相变硬化层深度、宽度之间的关系编制了工艺参数选择的计算机软件经实验验证，理论计算与实验结果的相对误差为：硬化层宽度为５７％，硬化层深度为１８７％

激光熔化热处理的理论及实验研究

对于现有的激光运用中 ,表面熔化已经成为了激光表面改性的一种重要手段。为了充分了解激光熔化机理 ,对表面熔化进行模拟研究很有必要。本文运用导出的内部边界条件的解析模型 ,利用有限元方法 ,对激光热处理温度场的偏微分方程进行了数值模拟。预测的最大熔化区域和实验比较取得了很好的一致。

加载破裂和卸载破裂的焦散阴影区动态特征的实验研究

以实时全息干涉计量方法和焦散阴影光学法 ,用有机玻璃试样直观、形象地研究加载过程和卸载过程破裂时的应力 (应变 )场、塑性区或成核区 (阴影区 )不同地动态特征变化 .结果发现 ,在低应力时 ,预制裂缝端点先出现应变核 (条纹密集区 ) ,进而形成焦散阴影区 .这些核和阴影区会随荷载增加变大 ,随卸载而减小 .在一定的压力范围内重复加载卸载 (循环加载 ) ,焦散阴影区则反复增大缩小 ;但在高应力时 ,尤其在将出现大破裂时 ,加载和卸载的焦散阴影区变化是不可逆的 ,其变化也完全不同 .加载破裂时的焦散阴影区由慢到快迅速扩展 ;而卸载时的焦散阴影区则扩展较慢 。

提高激光三角法测量精度的新方法

激光三角法是一种几何测量的重要方法 ,目前已广泛用于测量位移和三维面形 ,但该测量系统的测量精度不高 ,一个主要的问题就是光源光强不稳定 ;本文提出用光学双稳装置来稳定激光光源的光强 ,并用于测量金属板材 ,实验结果表明 :将光学双稳装置用于激光三角法使系统的测量精度大大提高。

Y形块体交界处多点大破裂的模拟实验研究

采用有机玻璃试样，在其上用激光刻划出雁列式断层组成的Y形块体边界。用特殊加载方式，使夹在Y形上部中间的块体能相对于两边向下移动。用实时全息干涉计量方法（激光）、焦散阴影光学和微破裂（声发射）信息采集分析技术研究块体交界处多点大破裂的特征。结果显示：随着加载，在切缝端点处的条纹逐步变密，进而形成有明显边界的阴影区。这些阴影区会随荷载增加变大，随卸载而减小。荷载再增大，相邻两切缝端点处的阴影区会连成一片。这些阴影区为强烈应变或应力集中区，即应变核或应力核。微破裂定位资料同时证实：阴影区达到足够大后会有破裂发生，并且先变大并达到额定值（如破裂强度）的阴影区先发生破裂。荷载再增大，多个阴影区先后达到额定值，以后，大破裂在各个阴影区交替发生。

激光相变硬化工艺参数的选择

激光在工业应用中，相变硬化是一个重要方面。其工艺选择直接影响着相变硬化层的深度和宽度。从热传导基本方程出发，得出了相变硬化过程中工艺参数（激光功率、光斑直径、离焦量、扫描速度）与硬化层深度、宽度之间的关系。用编制的工艺参数选择的计算机软件计算的结果与实验结果进行了比较，其相对误差为：硬化层宽度平均相对误差为３７％，硬化层深度为１８７％。

实时全息干涉计量用于研究岩石材料正向受压形变

采用实时全息干涉计量摄影系统 ,记录岩石试件正向受压下干涉条纹的形变规律。配合声发射定位测量 ,可以测定岩石试件微裂纹扩展时间、位置和强度。初步的实验已经观察到干涉条纹是在空间定域的 ,微裂纹的扩展与局部应力的集中有关 ,且其延伸方向是应力场高梯度变化的方向等 。

数字散斑测量中亚像素位移计算方法的选择研究

本文简要介绍了亚像素数字散斑测量研究中高斯曲面插值、抛物面插值及梯度插值原理,提出了一种利用计算机图像处理软件考查数字散斑测量软件精度的方法,并利用这种方法对上述三种插值方法进行了比较分析,给出亚像素测量的测试实例。结果表明,抛物面插值法计算速度较快,精度较高,并且误差波动较小。

利用数字全息和DMD实时观察温度场的研究

本文将数字微镜(DMD)应用于数字全息,提出了一种新的实时再现方法,该方法用CMOS采集全息图,经计算机编程处理后直接输送到DMD,经激光照射后实时再现物光场的干涉像,取代了以往数字全息中用计算机编程衍射计算实现干涉像再现的过程,达到了节省时间,实时观察的目的。文章以温度场检测为例,将DMD再现的干涉像与计算机衍射计算再现的结果进行了对比,证明了该方法的可行性和准确性。

数字全息和拉东变换重构温度场的研究

为了得到温度场的3维温度分布情况,采用数字全息方法,并将拉东变换的图层重建理论应用到数字全息的后期图像处理过程中,进行了理论分析和实验验证,取得了温度场的3维相位和温度数据。结果表明,此方法重构的温度场3维数据和阿贝尔变换重构的温度场数据相一致,证明了该方法的可行性。

衍射受限光学系统激光光场的数值模拟

采用沿衍射受限界面分割光学系统的方法 ,对衍射受限光学系统的激光光场进行数值计算 。

图象叠加法测试CO_2激光功率密度分布

在红外大功率激光功率密度分布检测的研究中，我们曾经提出平动狭缝采样，并根据采样图象获得激光功率密度分布的方法。为提高测试质量，本文提出扩大探测材料量程，提高测量精度的图象叠加方法，简要讨论探测材料热敏特性的定标问题，并给出相应的实验结论。

实时全息法应用于地震基础实验的研究

本文介绍了将实时全息法用于地震基础实验的研究 ,实验中以透明试件受压破裂过程模拟均匀岩体的破裂过程 ,采用实时全息干涉摄影系统记录试件应力场分布及其变化 ,用瞬态波形自动记录系统记录微破裂的位置和强度。通过两种方式所获数据来探索地震微破裂成核过程和应力场关系 ,这种方法的成功为地震实验研究提供了一种新手段。

具有多种断层结构岩样的形变和破裂特征的试验研究

在岩石板上切割出多条切缝并以石膏填充,将其分为3个构造特征区:A区(断层交汇区)、B区(左行左列岩桥区)、C区(右行左列岩桥区)。采用双轴加压、定点应变、声发射信息系统和实时全息干涉计量方法(激光)进行观测研究。结果表明:在岩样破坏孕育过程中,各个特征区都出现了特大破裂。每个特大破裂发生前定点应变、激光干涉条纹图(应变场)和声发射信息都出现了特征变化。特大破裂的发生有先后,其前兆特征的出现也有先后,并且各区有各自的特点,某些前兆还可能在各区之间交替出现。研究认为,三个区的断层结构性质不同,这就导致了不同的破裂顺序,甚至产生不同的前兆现象。

无透镜傅里叶变换数字全息图记录和再现研究

利用传统无透镜傅里叶变换全息理论 ,分析了无透镜傅里叶变换数字全息的记录、再现和物像关系 ,推导了满足记录采样和再现像分离的记录条件 ,进行相应的计算机模拟分析和实验研究 .结果表明 :无透镜傅里叶变换数字全息术可以方便地提高数字全息的分辨率和扩大记录物体的尺寸 。

激光热处理现状分析

主要根据作者的研究经历，简要介绍激光对材料表面改性处理中激光淬火技术的实现方法、主要特点、面临的问题以及目前国内外的研究现状．

烟机输送轮的激光热处理

利用ＨＪ－３型ＣＯ２激光加工设备对烟机输送轮的内齿和内滚槽进行激光热处理，选择优化合理的工艺参数，其结果令人满意．

反射式数字实时全息法对岩石应力场的研究

为了能够实时方便快捷地研究岩石在受压下的应变情况,采用数字实时全息的方法,将1块15cm×15cm×1.5cm的岩石装在3维加力架上作为研究对象,在数字实时全息的光路中用CMOS采集记录下岩石在不同条件下受压应变过程中的应力场分布及其变化情况的干涉条纹,并将这一个视频文件用MATLAB编程语言做还原处理,得到了岩石在常温条件下、温度变化条件下、预打孔条件下受压应变时实时的变化情况。结果表明,数字实时全息法是一种高精度、无损、全场的检测方法。数字实时全息法不仅能够方便快速地得到岩石在不同受力条件下实时的变化情况,而且还能够得到与岩石类似的其它材料的受力应变的情况。

一种确定压剪全息干涉条纹级数的理论与实验研究

针对全息干涉条纹判读的难点 ,结合断裂力学知识、焦散线法和实时全息干涉 ,探讨了一种计算含有预制裂纹试样实时全息干涉条纹强度值的理论方法 .并进行实验验证 ,结果表明这种分析对于相关研究有一定的参考意义 .