激光微造型机论文-李泽,王帅,曹宇鹏,花国然,杨聪

激光微造型机论文-李泽,王帅,曹宇鹏,花国然,杨聪

导读:本文包含了激光微造型机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

激光微造型机论文文献综述

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)

赵康梅[3](2018)在《基于激光微造型的缓冲条金属骨架表界面形貌优化及粘结性能的研究》一文中研究指出缓冲条是一种通过金属基体处理技术和热硫化成型技术复合而成的高弹性高强度橡胶/金属复合件,广泛应用于航天、矿业、汽车、重工机械、电厂、粮油输送、水泥厂等领域。但在缓冲条的实际工程应用中发现,喷砂处理后基材表面污染和骨架实效变形严重影响缓冲条的表面质量和使用寿命。本文提出了通过激光微造型技术优化金属骨架表面形貌进而提高橡胶/金属复合件粘结性能的新方法。围绕新方法,探索了橡胶/金属的粘结机理及力学特性,分析了激光能量转换机理、激光束产生机理和激光加工微造型机理,设计了嵌套式铝合金金属骨架表面几何形貌,并对激光微造型工艺在工艺机理、典型铝合金几何形貌的适用性进行了研究。论文主要研究内容如下:(1)探索了橡胶/金属的粘结机理及力学特性,总结了橡胶/金属粘结机理和在实际工业中的应用,分析了橡胶/金属的主要失效形式和失效成因,为橡胶/金属粘结工艺规律的研究提供了理论基础。(2)研究和分析了激光能量转换机理、激光束产生机理和激光加工微造型机理,通过实验分析了4种典型工业铝合金骨架材料激光微造型几何形貌的一致性,论证了采用激光微造型工艺处理缓冲条金属骨架表面的工艺一致性和机理的可行性,同时设计了嵌套式铝合金金属骨架表面几何形貌和对应的工艺参数组。(3)设计了激光微造型实验、复合成型实验和粘结拉伸实验,确定了激光微造型几何形貌的主要因素,以最大破坏载荷和最小破坏载荷为实验粘结性能指标,求得激光微造型技术参数微凹坑半径、间距和加工次数的最优解分别为(1.5mm,0.01mm,2)和(1.5mm,0.18mm,2),证明了激光微造型工艺可以获得粘结性能稳定、粘结质量良好的复合界面。(4)采用对比实验法,对金属表面进行未处理、喷砂处理和激光微造型处理条件下的粘结破坏载荷、微观组织和成形机理进行了综合评价与分析,求得喷砂组的最大破坏载荷和最小破坏载荷参数压强、目数和角度的最优解分别为(0.7MPa,80#,60°)和(0.5MPa,80#,60°),喷砂组最优破坏载荷约为激光组最优破坏载荷的1/3,且通过SEM和EDS分析发现激光组中发生了较为理想的R-C型和R型失效形式,证明了激光微造型工艺的适用性,为激光微造型在橡胶/金属粘结性能领域的应用提供了理论指导。(本文来源于《江苏大学》期刊2018-06-01)

崔鹏飞[4](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[5](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[6](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)

郭二彬[7](2017)在《激光冲击微造型提高医用钛合金Ti13Nb13Zr耐磨性能研究》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。为了提高钛合金的耐磨性能,本课题采用激光冲击微造型方法对医用钛合金Ti13Nb13Zr耐磨性能进行研究,主要工作如下:(1)基于单点激光微冲击Ti13Nb13Zr实验,研究工艺参数对钛合金Ti13Nb13Zr表面冲击变形及力学性能的影响。结果表明:随着激光能量和冲击次数的增加,凹坑的深度、纳米硬度及弹性模量、微观组织的影响层深度逐渐增大,但增幅减小;在凹坑中心处表层晶粒细化程度最大,随着深度的增加,晶粒细化程度逐渐降低。(2)建立激光冲击钛合金Ti13Nb13Zr的数值模型,并结合实验结果验证数值模型的正确性;进行多点激光冲击微造型数值模拟,研究激光能量、凹坑间距、凹坑位错对表面形貌、残余应力的影响,为后续微造型减摩耐磨机理提供支撑。(3)为了获得工艺参数对摩擦系数、磨损量影响及最优工艺参数,基于Box-benhken实验设计进行多点激光冲击微造型表面摩擦系数、磨损量拟合分析。研究结果显示:光斑直径0.8 mm表面微造型摩擦系数和磨损质量随着激光能量的增大而增大,而凹坑位错从0 mm增大到0.4 mm,摩擦系数和磨损量逐渐减小;随着凹坑间距的增大,磨损量及摩擦系数先减小后缓增,在间距1.5 mm左右摩擦系数和磨损量最小;对响应值优化分析得出摩擦系数最小时激光能量、凹坑间距、凹坑位错工艺参数为(1.2 J,1.5 mm,0.4 mm),磨损量最小时所对应的工艺参数为(1.2 J,1.49 mm,0.4 mm)。光斑直径0.5 mm表面微造型摩擦系数和磨损量随激光能量、凹坑位错的增大而减小,随着凹坑间距的增大先减小后增大;对响应值进行优化分析得出摩擦系数、磨损量的最优工艺参数一致为(1.57 J,1.27 mm,0.37 mm)。(4)通过改变转速、载荷、磨损时间,探究工作条件对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、磨损量、磨痕深度及宽度随着转速增大而减小,随载荷及磨损时间的增大而增大。对磨痕表面SEM分析得出表面未处理磨损形式为磨粒磨损、粘着磨损、基体堆积及接触疲劳损坏;光斑直径0.8 mm表面微造型磨损行为主要为轻微的磨粒磨损;光斑直径0.5 mm微造型有轻微的粘着磨损。综上所述激光冲击微造型有效提高Ti13Nb13Zr耐磨性能。(本文来源于《江苏科技大学》期刊2017-04-25)

石琳[8](2017)在《基于纳米颗粒的纳秒激光近场微造型机理与技术研究》一文中研究指出随着激光技术的发展,激光近场加工技术利用近场效应能够实现超越衍射极限的分辨率。其中,基于纳米颗粒的激光近场加工技术是一种能够大面积制造可控微孔的方法。该方法将单层纳米颗粒沉积在加工工件表面,利用纳米颗粒对光场进行调制,诱导形成局域场增强效应,进而能够在工件表面形成大面积的微孔,且具有高灵活性、低成本、适用范围广等特点,可应用于表面纳米图案化、纳米尺度的形变以及生物光子学等领域。本文采用仿真与实验相结合的手段,采用纳秒激光作为加工光源,研究钛合金表面激光近场微造型技术。借助仿真软件,分析两种不同颗粒类型激发的近场增强效应,实现钛合金表面的微孔制造,研究脉冲激光的能量密度和搭接率对微孔形貌以及分布的影响,探究纳米颗粒对激光打孔形貌的影响。具体研究内容如下:1.仿真分析不同纳米颗粒作用下钛合金表面局域场增强的效应。使用FDTD Solutions软件,研究电介质纳米颗粒与贵金属纳米颗粒形成近场增强机制的区别。探求激光的波长、入射角以及仿真模型中的背景折射率等加工工艺参数下钛合金表面的电场分布状态,为后续实验提供理论指导。2.优化钛合金单层二氧化硅纳米颗粒的沉积参数。通过分析纳米颗粒之间的行为,选择旋涂法进行颗粒沉积,深入研究不同旋涂参数下金属表面的纳米颗粒单层沉积效果,通过添加超级润湿剂形成亲水薄膜,改进钛合金表面的亲水性,实现钛合金表面单层纳米颗粒的大面积排列。3.实验研究钛合金表面纳米颗粒对单脉冲微孔制作及打孔的影响。实现了钛合金表面微孔制造,研究激光的能量密度、光斑搭接率等参数对微孔的分布、孔径等尺寸影响;发现微孔之间存在的“连接线”现象,分析与纳米颗粒之间的间距以及脉冲激光的能量密度有关。探求纳米颗粒对激光的调节作用,发现纳米颗粒可维持激光单脉冲打孔的形状,减少喷溅物的产生,对孔径起到一定的约束作用。(本文来源于《江苏大学》期刊2017-04-01)

权秀敏,范培珍,黄红兵,韩世萍[9](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)

权秀敏,范培珍,黄红兵,韩世萍[10](2016)在《激光微造型滑动轴承表面形貌及摩擦特性研究》一文中研究指出为了研究表面形貌对滑动轴承摩擦特性的影响,设计和制造了4组表面微造型深度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IS025178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了一系列摩擦磨损试验,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、摩擦表面温升均随着表面微造型深度增大先减小后增大,在表面微造型深度为12μm时最小。表面形貌参数与摩擦系数均存在一定关联性。摩擦系数随着表面偏态和表面中心处平均空体体积增大而增大,随着表面峰态和封闭山谷体积增大而减小,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《南阳理工学院学报》期刊2016年04期)

激光微造型机论文开题报告

(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。

激光微造型机论文参考文献

[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].赵康梅.基于激光微造型的缓冲条金属骨架表界面形貌优化及粘结性能的研究[D].江苏大学.2018

[4].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

[5].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

[6].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

[7].郭二彬.激光冲击微造型提高医用钛合金Ti13Nb13Zr耐磨性能研究[D].江苏科技大学.2017

[8].石琳.基于纳米颗粒的纳秒激光近场微造型机理与技术研究[D].江苏大学.2017

[9].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

[10].权秀敏,范培珍,黄红兵,韩世萍.激光微造型滑动轴承表面形貌及摩擦特性研究[J].南阳理工学院学报.2016

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