导读:本文包含了激光表面造型论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:激光光学,激光冲击,微造型,表面质量
激光表面造型论文文献综述
李泽,王帅,曹宇鹏,花国然,杨聪[1]（2019）在《激光冲击微造型材料表面质量变化的研究进展》一文中研究指出激光冲击微造型是利用激光冲击波的力学效应在材料表面制备微凹坑的一种新型表面织构加工方法。从激光冲击微造型与材料表面形貌变化、材料表面力学性能变化、材料摩擦学性能变化方面简述了近些年来激光冲击微造型材料表面质量变化的最新研究动态,在此基础上,进一步指出了激光冲击微造型技术调控材料表面质量的优越性。(本文来源于《热加工工艺》期刊2019年22期）
黄光润[2]（2019）在《非配合表面激光微造型矢量增摩特性的试验研究》一文中研究指出模具产业在当今工业生产中有着举足轻重的地位。在智能制造2025的大环境下,如何提高模具产品的质量与降低生产成本,是决定企业如存亡的重要因素。提高模具加工产品的质量与降低废品率是当今模具工业急需解决的问题。采用模具专用有限元仿真软件Dynaform,对拉伸过程进行仿真,得出其成型极限图与危险断裂位置的应力应变图、厚度图等参数,对其拉爆原因进行分析,在得出与拉伸实物一致的结果后,进行了凸模表面的摩擦设计,参考设计前后数据的对比得到最佳加工摩擦参数,相对其他参数应力有所减小且厚度变化比较稳定。针对模具非配合表面的摩擦表面特性要求,采用激光矢量微造型技术对表面增减摩特性进行试验研究,对模具试件进行加工速度、加工功率与入射角度等参数条件下的加工,使用叁维形貌仪测量出其形貌参数,将其形貌参数与激光加工参数建立数据库与相关性。结果表明通过控制激光加工的参数,可以有效地控制微凹坑的形貌。根据表面摩擦特性,设计了摩擦试验方案,使用旋转摩擦试验机对激光试件进行摩擦试验,得出其矢量性摩擦性能相关性,根据摩擦学机理将形貌的参数与摩擦性能建立相关性,试验表明微凹坑凸起的高度对摩擦系数影响较大,且通过减少激光的入射角能使材料形成两边效果相差较大的矢量型摩擦性能。(本文来源于《五邑大学》期刊2019-06-01）
崔鹏飞[3]（2018）在《激光冲击微造型改善钛合金表面摩擦性能机理研究》一文中研究指出钛合金Ti13Nb13Zr具有良好的耐腐蚀性、生物相容性、弹性模量低等优点,是人体骨骼替代的首选材料,然而耐磨性差,严重制约着钛合金应用。本文通过激光冲击技术带来的变形效应和强化效应改善材料表面的摩擦磨损性能。主要工作包括:(1)基于激光单点冲击实验,探索激光冲击后钛合金力学性能的提高与耐磨性能的关系。钛合金激光冲击强化后表层的纳米硬度得到显着的提升,与基体硬度相比,最大增幅为48.2%;激光冲击后钛合金在深度方向上出现一定深度的晶粒细化层,在影响层内出现大量网篮状组织和明显的晶粒细化,最大影响层深度为88.36μm。激光冲击数值模拟结果显示钛合金经过激光冲击强化后表层会产生较大的残余压应力。(2)基于激光多点冲击实验和干摩擦磨损实验,探讨分析了钛合金微造型表面摩擦磨损机理。结果显示:与未造型表面相比,微造型表面具有更小的摩擦系数和磨损量,分别减小0.015和0.8 mg;磨痕深度和宽度分别降低了19.7%和8.6%。对磨痕表面SEM分析得出微造型表面的磨损机制主要为黏着磨损、磨粒磨损以及疲劳剥落磨损;激光冲击微造型表面的磨损机制主要为黏着磨损和磨粒磨损,磨损程度较轻。(3)基于Box-benhken实验设计进行激光多点冲击微造型表面摩擦系数、磨损量拟合分析。研究结果显示:合适的微造型能够改善钛合金表面干摩擦性能。激光冲击微造型表面的摩擦系数和磨损量随着激光能量的增大呈现出先增大后减小的变化规律;摩擦系数和磨损量随着凹坑位错的增大逐渐增大;随着凹坑间距的增大,摩擦系数和磨损量先增大后减小,在间距为1.2 mm左右时取得最小值;对响应值优化分析得出摩擦系数和磨损量最小时所对应的工艺参数为(1.2 J,1.6 mm,0.4 mm)。(4)通过改变转速、载荷、磨损时间,探究工作条件对微造型表面摩擦性能的影响。研究结果显示:激光冲击微造型表面摩擦系数和磨损量随着转速增大先减小后增大,当转速为100 r/min取得最小值;随着载荷和时间的增大而增大。激光冲击微造型表面的磨痕深度和宽度随着转速、载荷及时间的增大而增大。(5)基于干摩擦磨损实验和润滑摩擦磨损实验,探究润滑效应对激光冲击微造型表面摩擦性能的影响。研究结果显示:在润滑条件下激光冲击微造型表面具有更小的摩擦系数和磨损量,分别降低0.122和0.7 mg;微造型表面的磨痕深度降低幅度最明显,降低了3.3倍左右。润滑条件下的微造型试样的磨损机制主要为磨粒磨损。(本文来源于《江苏科技大学》期刊2018-05-25）
唐德业[4]（2018）在《激光冲击微造型表面动压润滑对改善医用钛合金Ti13Nb13Zr摩擦性能研究》一文中研究指出微坑阵列能够有效改善材料表面摩擦磨损性能,延长医用髋关节使用寿命。激光冲击微造型技术是利用激光冲击力学效应对材料表面进行微坑加工的新方法。本文以钛合金Ti13Nb13Zr为研究对象,系统研究激光冲击工艺参数对微坑造型及表面摩擦性能的影响规律,为激光冲击微造型工艺参数优化设计提供优选策略。主要研究内容如下:(1)在流体动压润滑条件下,基于叁维CFD仿真,研究微坑形状、深度、直径、间距、位错等参数对表面油膜压力分布、无量纲平均油膜压力等参数的影响。研究发现,在本文研究的参数范围内,椭圆形微坑使油膜具有最佳的动压润滑性能。随着微坑深度、直径的增大,无量纲平均油膜压力呈先逐渐增大后趋于平稳的趋势。存在最优的微坑位错使油膜具有最佳的动压润滑性能。随着微坑间距的增大,无量纲平均油膜压力呈逐渐减小的趋势。(2)基于激光冲击微造型实验,研究激光冲击工艺参数(激光能量、冲击次数、光斑直径)对微坑几何参数(深度、直径)的影响。研究发现,随着激光能量的增大,微坑直径、深度均呈逐渐变大的趋势。随着冲击次数的增大,微坑直径、深度呈先逐渐变大的趋势,在冲击次数达到3次时,分析由于材料表面硬化作用,出现冲击饱和现象,微坑深度、直径不再变大。(3)润滑条件下,基于Box-benhken实验设计探讨激光能量、微坑间距、位错对钛合金表面摩擦磨损性能的影响。研究微造型表面工艺参数:激光能量、微坑间距、微坑位错对微坑阵列的摩擦磨损性能的影响。研究发现,随着激光能量、微坑间距、微坑位错的增大,微造型表面摩擦系数、磨损量均呈先减小先增大的趋势,存在着最优参数使微造型表面摩擦磨损性能最佳。在激光能量1.5J、间距1.3mm、位错0.34mm时,摩擦系数最小为0.4393,激光能量1.5J、间距1.28mm、位错0.31mm时,磨损量取到最小值0.9988。对磨痕表面进行SEM分析得出,光滑表面磨损形式为严重的磨粒磨损、粘着磨损及基体堆积,微造型表面磨损形式为轻微磨粒磨损和粘着磨损,得出激光冲击微造型有效提高表面摩擦磨损性能。干摩擦下,微造型表面磨损行为较为严重的磨粒和粘着磨损;润滑条件,微造型表面磨损形式为轻微的磨粒和粘着磨损。综上所述,激光冲击微造型表面动压润滑效应有效提高钛合金表面摩擦性能。探索往复频率、载荷对微坑阵列表面摩擦磨损性能的影响规律,研究发现,随着往复频率的增大,激光冲击微造型表面摩擦系数、磨损量及磨痕深度均呈逐渐增大趋势。随着法向载荷的增大,激光冲击微造型表面摩擦系数逐渐减小,磨损量和磨痕深度逐渐变大。(本文来源于《江苏科技大学》期刊2018-04-25）
王建军[5]（2017）在《激光微造型球墨铸铁表面干摩擦性能研究》一文中研究指出基于激光喷丸的力学效应在材料表面制备具有一定形貌参数的微造型阵列,能够改善其摩擦磨损性能,因此在摩擦磨损领域得到了广泛的研究与应用。本文以球墨铸铁材料为研究对象,利用激光喷丸加工技术,在试样表面制备具有一定几何参数和形貌的微造型阵列,并对微造型后的试样表面进行相应的力学性能测试,最后通过干摩擦磨损试验和往复滑动磨损过程数值模拟,综合分析了微造型几何参数和形貌对球墨铸铁表面减摩耐磨性能的影响机理。主要工作包括:(1)基于激光喷丸技术相关理论,探讨了激光喷丸处理对球墨铸铁表面微观组织及其力学性能的影响机理;通过调节激光喷丸过程中的激光能量和控制平台运动速度,加工出具有不同深径比和中心距的微凹坑阵列,同时根据力学性能测试结果,得到了激光喷丸能量与微造型表面显微硬度和残余应力之间的对应关系。(2)通过开展干摩擦磨损试验,分析了不同微造型参数(深径比、凹坑中心距)对球墨铸铁试样表面摩擦磨损特性的影响规律,研究发现:微凹坑深径比0.052、中心距2 mm的微造型试样表面具有最佳的干摩擦磨损性能;最后根据干摩擦磨损理论以及磨痕形貌观测图,进一步分析了微造型试样表面的减摩耐磨机理。(3)通过对比分析未造型与微造型接触表面在往复滑动磨损过程中的等效应力分布和温度分布的数值模拟,结果发现未造型模型接触面的应力集中区域显着大于微造型模型接触表面,微造型模型接触表面平均等效应力值明显小于未造型表面,应力集中程度得到明显改善;未造型模型接触区的温升最大值高于微造型表面,且未造型模型在滑动磨损过程中,接触面的温升区域较大,微造型模型接触表面的温度要普遍低于未造型接触表面,且不会出现大面积温升区域,表面温度分布状况得以改善。(本文来源于《江苏大学》期刊2017-06-01）
权秀敏,范培珍,黄红兵,韩世萍[6]（2016）在《激光微造型尺寸对滑动轴承表面摩擦特性的影响》一文中研究指出为了研究表面微造型对滑动轴承摩擦特性的影响,设计和制造了4组表面微造型尺寸不同的滑动轴承轴颈表面形貌。使用叁维光学轮廓仪对微造型试件表面形貌进行扫描及测量,采用ISO25178定义的表面形貌参数对轴颈表面形貌进行表征。采用改造的摩擦试验机进行摩擦磨损试验,研究了表面形貌参数与摩擦系数之间的关系。结果表明:摩擦系数、摩擦副磨损量均随着表面微造型尺寸的增大先减小后增大,在微造型尺寸为160μm时最小。摩擦系数随着表面偏态增大而增大,随着表面谷处平均空体体积增大先减小后增大,随着封闭山峰体积的增大先增大后减小。(本文来源于《陕西理工学院学报(自然科学版)》期刊2016年05期）
周建忠,王建军,冯旭,孟宪凯,徐家乐[7]（2016）在《激光微造型球墨铸铁表面的摩擦学特性》一文中研究指出采用激光喷丸在球墨铸铁QT600表面加工出具有不同凹坑中心距的微凹坑造型阵列,研究了激光微造型对其表面摩擦磨损性能的影响。仪器测试结果表明,相比于未造型试样,激光喷丸在球墨铸铁表面引入有益的残余压应力,磨损量明显降低,干摩擦条件下降幅达7.9%。微造型试样在干摩擦条件下的表面摩擦系数明显提高,增幅最大可达12.9%,而湿摩擦条件下则明显降低,降幅最高可达11.8%;同时微造型试样表面磨损程度明显轻于未造型试样表面,氧化物也明显减少。(本文来源于《中国激光》期刊2016年06期）
宣婷[8]（2016）在《激光冲击表面微造型的理论和实验研究》一文中研究指出表面微造型能提高摩擦性能、生物医学性能以及光学性能;同时,表面微造型也能控制表面润湿性以及增强粘结接头的强度等。从大尺度的机械组件到微尺度的MEMS都有可能需要进行表面微造型。表面微造型方法主要有:珩磨技术、LIGA技术和准LIGA技术、微细电解加工、反应离子刻蚀、超声波加工、激光表面微造型。其中,以激光为能量源的表面加工技术,由于自动化程度高、可控性好、效率高等优点更是备受关注。另外,激光器件和激光加工理论的发展,促进了激光表面微造型技术的发展。因此,催生了多种以激光为能量源的表面微造型技术。主要有基于烧蚀的激光表面微织构、基于熔化的激光毛化和激光冲击表面微造型。本文在探究激光冲击强化后金属材料表面质量的基础上,提出用激光诱导冲击波实现表面微造型的方法,并针对该方法进行了较系统的理论和实验研究。主要研究内容和结论如下:(1)以纯铜块体为靶材,实施激光冲击强化实验,商用铝箔胶带作为吸收层,水作为约束层;用叁维轮廓仪,光学显微镜或者扫描电镜表征铜块的表面形貌。发现冲击后靶材表面出现大量微米级微缺陷,包括凸起微缺陷和火山口状凸起微缺陷;理论计算了激光冲击过程中金属表面的温升,分析了冲击后靶材表面微缺陷的产生机理。结论如下:当铝箔作为吸收层时,铝箔和靶材之间的粘结材料中存在气泡。激光冲击所致的绝热压缩,使气泡中空气温度急速升高,进而使得在气泡位置的金属材料熔化并且形成微熔池;同时,气泡膨胀所产生的二次冲击波作用在微熔池上,进而在金属表面形成火山口状的微缺陷。如果冲击和高速形变产生的温升不足以使金属熔化,则在不平衡冲击载荷作用下,在金属表面形成中间无凹陷的凸起微缺陷。在激光冲击强化过程中,这种冲击所致的表面微缺陷会降低工件表面质量。但是,如深入研究上述微凸起形成过程,掌握其形成规律,实现形成过程和形成效果可控,则可实现在金属零件表面主动制造微凸起形貌。(2)为验证上述设想的可行性,在纯铝箔(不自带粘结层)与工件表面之间,主动设计,并成功制造了含有空穴的粘结层称之为空穴映射层。本文中,粘结层材料为数十微米厚的黑漆,用激光打标机在黑漆上仔细刻蚀出凹腔或凹槽,以水为约束层实施激光冲击。在金属表面成功制造出预期的微凸起阵列,微凸起的轮廓形状和尺度与粘结层材料中主动设计的空穴形状和尺度一致。根据冲击波在双层介质中的传播理论,借助ABAQUS软件进行了数值研究。结果表明:当宽幅入射冲击波通过空穴映射层时,被空间调制为幅值不均匀分布的冲击波。在不均匀的冲击波加载下,表面材料从高压区流向低压区。最后,在金属表面形成微凸起。(3)初步研究了冲击加工后金属表面的力学性能,以及激光能量、空穴横向尺寸以及空穴图案对微凸起结构的影响。用显微硬度计表征了冲击区域的硬度,结果表明:整个冲击区域的硬度都有显着提高;用叁维轮廓仪表征了微凸起结构,结果表明:当激光能量低于某一值时,激光能量越大,凸起高度越高。由于密闭空穴内压力的增加,凸起高度不会无限制增大。而且,太大的激光能量会导致凸起顶部软化,降低表面力学性能。空穴尺寸是影响凸起高度的另一个因素,稍大的空穴有利于凸起高度的增加。(本文来源于《江苏大学》期刊2016-04-01）
杜云鹏,董非,符永宏,尹必峰,康正阳[9]（2016）在《内燃机缸套内表面激光微造型数值模拟与实验研究》一文中研究指出针对内燃机缸套-活塞环摩擦副系统,开展缸套内表面单脉冲同点间隔多次激光微凹腔和微沟槽的工艺实验和数值模拟研究,分析了激光功率、激光脉冲次数对45~#钢靶材表面微凹腔和微沟槽形貌的影响规律。研究结果表明,随激光功率的增加,微凹腔的深度增加幅度不大且趋于平缓,外沿金属残渣增多,光斑中心温度近似线性增加;增加激光脉冲次数,微凹腔深度增加显着,但金属熔液的重铸现象明显,表面加工质量下降;微沟槽深度和宽度随激光功率的增加都有所增加,且宽度的增幅较深度更为明显;相同工况条件下,仿真结果与实验结果趋势一致。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2016年01期）
曾锡琴[10]（2015）在《ZCuSn10Zn2铜合金激光表面微造型工艺试验》一文中研究指出为加工出符合摩擦学性能要求的ZCu Sn10Zn2铜合金表面微造型形貌,采用激光微造型技术对ZCu Sn10Zn2铜合金表面进行网格图案化处理,利用共聚焦显微镜和X射线应力测定仪对加工后的试样进行表面形貌表征及残余应力测试。考察不同工艺参数对材料耐磨损性能的影响。结果表明:激光微造型后材料的表面粗糙度随激光功率的增大先减小后增大,微沟槽的深度随激光功率的增大先增大后减小,微沟槽的宽度与工作电流成正相关性,但随电流的增大趋于饱和。表面残余应力随工作电流增大趋势明显,微造型后,表层存在较大的残余拉应力。试验结果对深入探索ZCu Sn10Zn2铜合金的激光微造型工艺提供了一定的数据基础。(本文来源于《机床与液压》期刊2015年23期）
激光表面造型论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
模具产业在当今工业生产中有着举足轻重的地位。在智能制造2025的大环境下,如何提高模具产品的质量与降低生产成本,是决定企业如存亡的重要因素。提高模具加工产品的质量与降低废品率是当今模具工业急需解决的问题。采用模具专用有限元仿真软件Dynaform,对拉伸过程进行仿真,得出其成型极限图与危险断裂位置的应力应变图、厚度图等参数,对其拉爆原因进行分析,在得出与拉伸实物一致的结果后,进行了凸模表面的摩擦设计,参考设计前后数据的对比得到最佳加工摩擦参数,相对其他参数应力有所减小且厚度变化比较稳定。针对模具非配合表面的摩擦表面特性要求,采用激光矢量微造型技术对表面增减摩特性进行试验研究,对模具试件进行加工速度、加工功率与入射角度等参数条件下的加工,使用叁维形貌仪测量出其形貌参数,将其形貌参数与激光加工参数建立数据库与相关性。结果表明通过控制激光加工的参数,可以有效地控制微凹坑的形貌。根据表面摩擦特性,设计了摩擦试验方案,使用旋转摩擦试验机对激光试件进行摩擦试验,得出其矢量性摩擦性能相关性,根据摩擦学机理将形貌的参数与摩擦性能建立相关性,试验表明微凹坑凸起的高度对摩擦系数影响较大,且通过减少激光的入射角能使材料形成两边效果相差较大的矢量型摩擦性能。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
激光表面造型论文参考文献
[1].李泽,王帅,曹宇鹏,花国然,杨聪.激光冲击微造型材料表面质量变化的研究进展[J].热加工工艺.2019
[2].黄光润.非配合表面激光微造型矢量增摩特性的试验研究[D].五邑大学.2019
[3].崔鹏飞.激光冲击微造型改善钛合金表面摩擦性能机理研究[D].江苏科技大学.2018
[4].唐德业.激光冲击微造型表面动压润滑对改善医用钛合金Ti13Nb13Zr摩擦性能研究[D].江苏科技大学.2018
[5].王建军.激光微造型球墨铸铁表面干摩擦性能研究[D].江苏大学.2017
[6].权秀敏,范培珍,黄红兵,韩世萍.激光微造型尺寸对滑动轴承表面摩擦特性的影响[J].陕西理工学院学报(自然科学版).2016
[7].周建忠,王建军,冯旭,孟宪凯,徐家乐.激光微造型球墨铸铁表面的摩擦学特性[J].中国激光.2016
[8].宣婷.激光冲击表面微造型的理论和实验研究[D].江苏大学.2016
[9].杜云鹏,董非,符永宏,尹必峰,康正阳.内燃机缸套内表面激光微造型数值模拟与实验研究[J].工程热物理学报.2016
[10].曾锡琴.ZCuSn10Zn2铜合金激光表面微造型工艺试验[J].机床与液压.2015