板料弯曲成形实验研究

金属板料在激光作用下发生弯曲变形，其弯曲角度与激光功率、激光扫描速度以及扫描次数有关。     

板料激光弯曲成形动力显式有限元模拟

考虑物性参数与温度的相关性,将三维瞬态温度场与热弹塑性形变场耦合,对激光诱发的热应力弯板过程进行了动力显式有限元模拟并定量地揭示了其成形机理．分析发现：激光弯曲成形时板料的应力状态与机械折弯时有根本不同;当激光束沿直线单向扫描时,板料两端的弯曲角度不同;板料的长度大于10倍板厚或5倍光斑尺寸时,板长对弯曲角度的影响不再显著;沿扫描方向,距离光斑中心3倍光斑尺寸以外的区域,仍然对弯曲变形量产生影响．数值模拟所得的位移场的形态与实验吻合．     

一种板料弯曲及回弹计算的新方法

针对复杂弯曲问题,提出了“状态属性”的概念,建立了“状态坐标”算法从而有效地降低了计算的复杂程度。应用“状态坐标”算法,以纯为例,对循环加载下的弯曲应力和回弹变化规律进行了分析计算,得到了一些有意义的现象和结果。     

板料激光直线扫描弯曲角度的解析模型

基于传统固体力学的平衡方程和相容性关系,同时考虑了板料激光成形中加热阶段的塑性变形和冷却过程的弹性变形,利用已有的激光扫描温度分布模型,建立了板料成形弯曲角度的解析模型.通过与实验数据相比,验证了该模型的准确性;与Vollertsen和Yau模型的比较结果表明,该模型精度远远高于现有其他的解析模型.     

板料激光弯曲成形动力显式有限元模拟

考虑物性参数与温度的相关性,将三维瞬态温度场与热弹塑性形变场耦合,对激光诱发的热应力弯板过程进行了动力显式有限元模拟并定量地揭示了其成形机理.分析发现:激光弯曲成形时板料的应力状态与机械折弯时有根本不同;当激光束沿直线单向扫描时,板料两端的弯曲角度不同;板料的长度大于10倍板厚或5倍光斑尺寸时,板长对弯曲角度的影响不再显著;沿扫描方向,距离光斑中心3倍光斑尺寸以外的区域,仍然对弯曲变形量产生影响.数值模拟所得的位移场的形态与实验吻合.     

激光冲压金属板料成形的研究

随着现代科学技术的飞速发展，金属板材成形件的需求量日益广泛，因而探索板材成形的新工艺和新技术具有十分积极的意义。笔者首次提出利用激光冲击波技术来进行金属板料成形的新技术－金属材料的激光冲压成形，分析了其成形机理和特点，利用脉冲能量为10－30J，脉宽为20ns的高功率Na:Glass激光器，对金属板料进行了激光冲压成形的实验研究,探讨了激光参数，板料性能，约束边界等条件对板料成形的影响，获得了在激光单次冲击条件下，板料成形深度，成形区残余应力与工艺参数和约束边界条件之间的变化规律。     

船舶钢板激光弯曲成形的数值模拟及实验研究

对船舶钢板激光弯曲成形过程进行了数值模拟及实验研究。建立了成形过程的三维非线性热力耦合有限元模型,模型中考虑了材料热物性参数和力学性能参数与温度的相关性。计算了弯曲成形过程的温度场及变形场,预测了钢板的最终弯曲角度。实测了激光弯曲成形过程中的温度变化和弯曲变形量。数值模拟结果与实验结果吻合较好。     

激光冲压金属板料成形的研究

随着现代科学技术的飞速发展 ,金属板材成形件的需求量日益广泛 ,因而探索板材成形的新工艺和新技术具有十分积极的意义 笔者首次提出利用激光冲击波技术来进行金属板料成形的新技术———金属板料的激光冲压成形 ,分析了其成形机理和特点 利用脉冲能量为 1 0～ 30J、脉宽为 2 0ns的高功率Nd :Glass激光器 ,对金属板料进行了激光冲压成形的实验研究 ,探讨了激光参数、板料性能、约束边界等条件对板料成形的影响 获得了在激光单次冲击条件下 ,板料成形深度、成形区残余应力与工艺参数和约束边界条件之间的变化规律     

箔材激光弯曲成形的有限元模拟

建立了箔材微尺度激光弯曲成形的三维热力耦合有限元模型,并采用大型非线性有限元软件MSC.Marc对其激光弯曲成形过程进行数值模拟.通过模拟计算得到了箔材弯曲变形过程中的温度场、变形场与应力应变场.分析了应力、温度、变形三者之间的内在关系.研究发现:采用功率为25 W,光斑直径为0.2 mm的激光光束,以100 mm/s速度扫描厚度为0.1 mm的不锈钢箔,其弯曲成形的主要机理为温度梯度机理.     

激光偏振特性在微尺度工件激光弯曲成形中的作用

根据激光的偏振特性影响金属材料对激光的吸收这一特点,通过改变激光扫描工件表面的入射角,提高了金属表面对CO2激光能量的吸收率,使厚度为0.1 mm的微尺度不锈钢工件在未进行黑化处理的情况下获得了弯曲变形.实验结果表明,在采用线偏振激光对具有吸收层的工件进行多次扫描时,由于变形部分入射角增大引起激光吸收率提高,以及光斑面积增大引起激光功率下降,从而导致作用于工件表面的激光能量因素改变,这是弯曲角度发生变化的主要原因.     

多脉冲激光辐照ZF2玻璃的热力效应

在建立多脉冲激光辐照ZF2玻璃物理模型的基础上,采用解析解的形式计算了高斯型连续激光照射圆柱形靶板的二维温度场以及相应的应力分布。分析了高斯光束作用时,环向热应力最大值及其作用时间的关系,指出三维时,"热扩散长度"的概念不再适合。通过数值分析给出了与特定参量相对应的拟合公式,并计算出相应的损伤阈值。对理论计算与实验结论进行了比较,验证了理论模型的合理性。     

A Study on Super Speed Forming of Metal Sheet by Laser Shock Waves

Metal sheet plastic deformation or forming is gener at ed through a mechanical pressure or a thermal variation. These pressure variatio ns or thermal variations can be created by a variety of means such as press form ing, hydroforming, imploding detonation and so on. According to the magnitude of the strain rates all these forming methods can be divided into quasi-static fo rming and dynamical forming. Up to now there are no reports of forming methods w ith the strain rates above 10 5sec -1, even thoug...     

Research on Residual Stress Induced by Laser Shot Peening

Laser shot peening （LSP） is a novel technology to impress a compressive residual stress into the surfaces of metals or alloys. This treatment can reduce the rate of fatigue cracking and stress corrosion cracking in structural metals or alloys. In this paper, some preliminary experiments were carried out with Nd： Glass laser of a pulse of 20 ns duration and 1.064 μm wavelength, an energy per pulse of 10 to 60 joules, and specimen was selected LY12CZ. The residual stress along the thickness effected by number of laser shots was taken into account in experiment. The magnitude of compressive residual stress near the surface increases with number of laser shots increasing, while decreases with the depth increasing. The mathematical modeling of laser shock processing was established, and a finite-element analysis method was based on ABAQUS/Explicit software. The results of simulation are in agreement with those of the experiments, which indicate that the numerical simulation can play a direction role in laser shot peening.     

成分及工艺参数对冷轧门板料力学性能的影响

针对SPCC材质的冷轧罩式退火板料存在冲压裂或起皱、力学性能不合等现象,从热轧原料、冷轧累积压下率和退火工艺及精整方式等研究其对冷轧板力学性能的影响规律,结果表明:Als和C含量,退火温度和退火保温时间对SPCC冷轧罩式退火板屈服强度、抗拉强度和屈强比有显著影响;冷轧累积压下率为77％左右时,延伸率和屈强比相对比较好;随着成品厚度增大,屈服强度、抗拉强度和屈强比呈下降趋势,而延伸率却逐渐升高;平整有利于提高退火板的抗拉强度,降低屈服强度和屈强比.     

Study on the Bending Properties of Woven Fabrics and Its Yarns

A theoretical analysis on the two extreme cases of yarn bending rigidity as well as the relationship between them is proposed. The significant influence of fiber-to-fiber interaction on yarn bending rigidity is revealed. Experimental observation on the relationship between fabric/yarn bending property and fiber fineness, yam structure, fabric structure is given as well. Three problems are discussed and the following conclusion is thus obtained. There exists, similar to a rigid engineering rod, a linear relationship between yarn bending rigidity and the square of yarn fineness (expressed as yarn count in tex), but the increasing speed is much lower. Yarn bending rigidity in the fabric also to a great extent depends on the fabric density and yam twist factor, and so on. Fabric's bending hysteresis primarily depends on its bending rigidity.     

激光致等离子体及其对激光加工的影响

论述了激光致等离子体机理和激光致等离子体在光束一工件能量耦合过程中的作用。对等离子体振荡与逆韧致副射吸收作了物理讨论，导出了等离子振荡频率和吸收系数公式。     

氧化锆力学性能和热学性能的综合分析

研究了 15 80℃× 1h常压烧结下 ,氧化钇含量的变化对氧化锆陶瓷的力学和热学性能的影响。结果显示 :当氧化钇含量为 3.0 %mol时 ,15 80℃× 1h常压烧结的氧化钇稳定氧化锆陶瓷的综合力学性能达到最佳 ;对于不同相组成的同一种材料而言 ,材料的抗热震性可简单表述为抗弯强度和线膨胀系数的函数 ,本实验中材料最佳的抗热震性出现在氧化钇含量为 2 .5 %mol时。因此 ,在实际材料设计时 ,必须考虑具体的工况需求 ,获得合理的力学性能与热学性能的搭配