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激光冲击成形约束层性能的研究

概述了激光冲击成形领域中约束层性能的发展动态;分析了约束层材料的厚度、密度、透光率、声阻抗、刚度、羟基—OH含量、各向物理性能等对激光冲  (本文共4页) 阅读全文>>

江苏大学
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金属板料激光冲击成形性能及破裂研究

激光冲击成形是利用激光与物质相互作用产生的冲击波使金属板料产生塑性变形的一种新型板料成形技术。自从提出激光冲击成形概念以来,人们就希望尽快将此技术应用于实际生产。但是此项成形技术步入实际生产还有许多关键技术问题,如板料激光冲击作用下的成形性能、损伤理论、破裂等问题。基于此,本文对金属板料激光冲击成形性能及破裂进行研究,为进一步准确预测板料激光冲击成形效果、优化板料激光冲击成形各种工艺参数及预防板料激光冲击成形破裂提供参考。本文主要工作和结果有以下几点:1.在分析国内外激光冲击成形理论研究基础上,讨论了激光冲击波产生过程、冲击波压力加载及分布特性;分析了板料激光冲击动态响应理论,包括板料运动过程、初速度分布及变形量分布;讨论了应变率效应对板料激光冲击成形性能及破裂特性影响;并分析了适应于板料激光冲击成形的破裂准则。2.通过试验与有限元模拟分析激光冲击次数、入射角度、光斑直径、凹模孔径及脉冲宽度等参数对板料激光冲击成形极限深度的影响...  (本文共79页) 本文目录 | 阅读全文>>

山东大学
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8011铝合金板材脉冲激光微冲击成形实验研究

随着电子、机械产品向小型化、集成化、多功能化方向发展,以及铝合金的广泛应用,利用脉冲激光产生等离子体冲击波使板材发生塑性变形成为一个发展前景良好的领域。本文通过对脉冲激光微冲击成形的研究状况和理论基础的回顾,分析其成形优势和发展前景,并综合考虑各影响因素对成形结果的影响,利用自主设计的实验装置和单因素实验法对8011铝合金的成形性能进行研究。对成形零件进行数码拍照,并分析成形成功与失败的各种原因;使用数码相机和Photoshop软件计算激光光斑的真实面积;通过对变形量的分析,得出了以下结论:(1)激光功率密度或激光能量是影响成形的主要因素,其值越大,等离子体冲击波的峰值压力越大,板材变形量越大;(2)脉冲次数越多,板材变形量越大;(3)圆形凹模直径越大,板材变形量越小。初步分析了这些现象的物理学、材料学、力学机制;最后利用金相检验方法分析了变形区横截面的组织变化。利用商用程序FEMB与LS-DYNA,对所用板材的脉冲激光微冲击成...  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

江苏大学
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金属箔板激光动态微拉深成形研究

微型化产品的产业化需求极大地推动了微成形技术在短短十年内的迅速发展;但是,微成形中工艺系统微型化同时也带来了一系列难题,微细塑性成形技术需探索的科学与技术还很多。因此,探索新的微成形工艺,试图解决目前微成形存在的一些问题十分必要与迫切。本文研究的金属箔板激光动态微拉深成形就是一种新型的板料塑性成形方法,其成形机理是利用激光辐照金属材料产生的等离子体驱动飞片高速运动,加载于金属箔板上产生高压高应变率的塑性变形,从而使工件实现成形。论文首先阐述了金属箔板激光动态微拉深成形的成形机理,分析了吸收层与约束层的主要作用及其对成形性能的影响,建立了微拉深成形的中心最大位移模型及飞片加载金属箔板的速度模型;其次,针对金属箔板激光动态微拉深成形的影响因素(激光单脉冲能量、约束层厚度等)设计了实验方案,定量研究了不同条件下(激光能量、加工条件、材料性能等)金属箔板微拉深成形的变形特征,分析了不同参数时金属箔板的成形性能,实验结果表明:在现有条件下...  (本文共86页) 本文目录 | 阅读全文>>

江苏大学
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基于预变形的激光冲击成形研究

激光冲击成形是利用激光产生的冲击波使金属板料产生塑性变形的一种新型的板料塑性成形技术,是激光在金属板料成形领域新的应用。其成形技术、工艺以及装置的开发与应用,都将是钣金行业的一场具有重要意义的技术革命。本文在前人研究的基础上,采用实验和仿真相结合的方法,对3003H16铝合金板进行了预变形激光冲击成形研究。主要工作如下:1.理论分析。从理论上分析激光冲击波的形成,冲击波的力学效应以及激光冲击成形的原理;分析了板料激光冲击成形的运动方程和影响因素;对预应变路径下的成形极限应变进行了理论计算。2.铝合金板预变形激光冲击成形的建模和成形性能研究。建立考虑材料高应变率的预变形激光冲击模型,并提出激光冲击成形的破裂判据,利用预变形提高板料的激光冲击成形性能。分析了加预应力和预应变前后板料激光冲击成形性能的差异;分析不同预变形路径下预应力和预应变对激光冲击成形性能的影响,并与普通冲压下预应力和预应变板料激光冲击成形性能进行了对比。3.实验研...  (本文共83页) 本文目录 | 阅读全文>>

江苏大学
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基于大光斑单次激光冲击半模精密成形研究

本文在分析国内外激光冲击成形研究现状的基础上,提出了基于大光斑单次激光冲击的薄板半模精密成形方法和装置,并对恒弹合金3J53圆形膜片进行了激光冲击半模成形实验及有限元模拟基础性研究和创新性探索,所做工作主要有以下几点:1.分析了激光诱导冲击波的形成机理,给出了约束模式下冲击波峰值压力的计算公式,并探讨了适用于激光冲击这种高压、高应变率,绝热、常温状态下的材料本构关系及影响成形精度的主要因素。2.试验研究了恒弹合金膜片激光冲击半模精密成形方法,并利用逆向工程技术测得了成形后波纹膜片的轮廓,探讨了激光脉冲能量对成形精度的影响。结果表明:当激光脉冲能量较小时,膜片不能与凹模紧密贴合;当脉冲能量较大时,膜片局部区域产生了反向塑性变形,尤其在中心区域反向变形现象更为显著,严重影响了成形精度。3.通过理论分析得到了激光冲击半模成形过程中薄板的运动方程以及反向塑性变形产生的原因。在此基础上推导出最佳激光脉冲能量范围,在此范围内膜片能与凹模底部...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>