导读:本文包含了激光光整论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:激光,等离子,加工,材料,砂轮,气压,有限元。
激光光整论文文献综述
杜学芸,张岩,王伟[1](2019)在《超声波光整对激光熔覆层表面光洁度的提升》一文中研究指出根据激光熔覆加工质量提升需求,设计制造表面超声光整复合一体机。该设备超声表面滚压加工工作头沿液压支架立柱表面施加一定幅度的超声频机械振动,并在一定静压力和进给速度条件下,利用金属在常温状态下的冷缩性特点,使材料产生弹塑性变形。另外,通过光整复合一体机进行激光熔覆表面光洁度提升,获得了良好成效,表面光洁度从Ra0.4降至Ra0.2以下。(本文来源于《现代制造技术与装备》期刊2019年08期)
陈慧斌[2](2017)在《KrF激光辐照SOI热效应及在纳米光波导光整加工中的应用》一文中研究指出绝缘体上硅(Silicon-on-insulator,SOI)材料因在微电子、光电子领域表现出的无与伦比的优势而成为微光机电系统的重要材料之一,其在光通信、光互联计算、数字图像处理以及军事领域具有广阔应用前景。其中,基于SOI材料的纳米光波导利用Si波导层与SiO2限制层大折射率差的优势,具备了较强的局域光场能力,有望成为光量子通信的基本导波元件。目前,实现基于SOI材料器件的批量生产和低成本是先进制造追求的目标。紫外激光对微结构的加工不仅具有高精度、可实现柔性生产等优势,在SOI基光电子器件加工中因具有光斑尺寸小、吸收系数大、加工无需掩膜等优点而获得了广泛应用。特别地,采用紫外激光表面熔凝技术降低纳米光波导侧壁粗糙度,制造超低损耗纳米光波导成为光通信、生化传感、高灵敏探测等诸多领域发展的关键。本文基于激光与物质相互作用基本机理和传热学理论,研究了KrF准分子激光辐照SOI材料的熔融损伤阈值、汽化损伤阈值和温度场分布规律,探讨了KrF准分子激光辐照SOI材料热影响区域较小的特点和在微加工领域的应用,同时对SOI材料的自加热效应进行了分析;在此基础上将KrF准分子激光应用于SOI纳米光波导粗糙侧壁的光整加工,并进行了理论分析和有限元数值模拟,在获得温度场分布规律的基础上,通过控制激光的工艺参数,对波导熔池形貌进行了精确控制,结合波导粗糙侧壁光整加工的相关知识,提出了新的工艺流程,优化了工艺参数。为明确KrF准分子激光辐照下SOI材料温度场演化规律,考虑材料相变潜热和较大范围温度变化对材料参数的影响,在分析激光能量的时间、空间分布的基础上,建立了激光辐照下SOI材料的热响应模型;在不同能量密度激光作用下,得到SOI材料的熔融和汽化损伤阈值分别为0.362 J/cm2、1.285 J/cm2;材料温度的径向分布表明,纳秒激光辐照下的高温区域只存在于激光光斑一定范围内,远离辐照区域温度下降较快;轴向温度分布表明,热量多沉积在表面Si层而SiO2层温度较低,这主要是由SiO2的热导率远远小于表面单晶硅热导率导致的。针对SOI纳米光波导侧壁较大的表面粗糙度引起的光传输散射损耗过大的问题,利用有限元数值模拟了KrF准分子激光对波导侧壁的熔凝光整加工温度场,研究了波导侧壁熔池温度场的演化规律,优化了工艺参数。结果表明,熔池形成于波导上表面与迎光侧壁夹角处;激光入射角度一定时,熔池熔深与平均能量密度正相关;熔池形貌受控于激光入射角度:随着入射角度的减小,熔池形貌由单边U形过渡为单边V形最终呈带钝角单边V形。分析表明,较大激光入射角对应的熔池形貌更有利于波导侧壁的光整加工;据此提出先确定激光入射角度以优化熔池形貌,再选取合适平均能量密度以获得足够熔化深度的工艺方法。本文的研究结果可为紫外激光加工SOI基光电子器件和SOI材料的激光损伤效应提供理论依据,也有助于促进KrF准分子激光在SOI纳米光波导粗糙侧壁光滑化中的进一步发展和应用。(本文来源于《中北大学》期刊2017-05-19)
厉志安,李笑,李琛[3](2015)在《激光强化模具过渡区的气压砂轮压力控制光整试验》一文中研究指出为了实现局部激光熔覆强化自由曲面模具的软固结气压砂轮均匀光整加工,以激光熔覆PHNi25WC-60A粉末的自由曲面模具为对象,通过激光熔覆强化试验与硬度测试得到了不同硬度梯度变化曲线,根据激光熔覆强化区模具的气压砂轮光整加工试验结果,且由数值拟合方法得到材料去除率与表面硬度之间的关系与解析表达式,通过软固结磨粒气压砂轮接触压力控制方法的光整加工试验,较好实现了局域强化硬度过渡区柔性气压砂轮光整加工材料均匀化去除,说明了接触力控制方法在针对局部激光熔覆强化自由曲面模具的气压砂轮光整中的可行性和必要性。(本文来源于《机械设计与制造》期刊2015年11期)
张海鸥,汪亮,王桂兰,曹彪,钱应平[4](2005)在《等离子熔积高温合金件表面激光气化光整研究》一文中研究指出针对高温合金零件机械加工周期长、刀具损耗大的难点,开发采用高功率调Q激光对高温合金零件进行表面光整的方法。通过系统研究分析激光表面去除加工的激光功率、调Q频率、扫描速度、保护气体气压等主要工艺参数对高温合金零件表面光整加工质量的影响,获得适于高温合金件的表面光整条件,采用此条件光整加工得到表面质量好的高温合金零件,为等离子熔积成形快速直接制造高温合金零件提供技术基础。(本文来源于《中国机械工程》期刊2005年18期)
汪亮[5](2004)在《等离子熔积直接成形金属原型表面激光光整关键技术》一文中研究指出金属原型的直接快速制造是快速成形技术发展的主要方向之一。等离子熔积激光光整直接制造满密度金属零件是本课题组率先提出的集等离子、激光、新材料、计算机、数控技术等多学科交叉的金属原型的直接快速制造技术,在快速成形领域具有重要的研究价值。本文对此制造系统中的表面光整部分作了探索性研究。论文将激光切割和激光表面气化光整技术首次引入到快速成形研究中,从激光与材料作用的机理研究出发,以系统的实验,重点研究了激光参数对激光切割和光整质量的影响规律,探讨了用于金属原型直接快速制造的激光切割和激光表面气化光整技术基础,在研究的基础上开发了光整软硬件系统原型。论文的主要工作为激光光整系统软硬件的设计装配和激光切割及激光表面气化光整技术实验研究两个部分。采用英国S.O.S.公司生产的YAG大功率调Q激光器SOS 250WQSS,进行了光路设计和系统装配调试,随后进行了激光加工路径规划,设计数控算法,完成激光加工软件控制模块的开发。最后进行了激光切割和激光光整加工的实验研究,系统研究了激光功率、扫描速度、激光脉冲(Q-Switch)频率、辅助气体大小和种类等激光主要工艺参数对等离子熔积高温合金件进行表面光整质量的影响。通过分析在不同激光参数下得到的表面质量(表面粗糙度、挂渣程度、割缝宽),总结出了激光参数变化对激光加工表面质量的影响规律,总结出能够通过切割、光整工件得到好的表面质量的工艺参数组合。在课题组前阶段的研究基础上,通过本论文的研究,在数控机床上建立了光整系统的软硬件系统平台原型;并且进行实验工艺研究,对激光加工工艺参数对工件加工表面质量的影响进行了探索研究,积累了一定的数据和分析结果。为等离子熔积激光复合加工技术的后续研究奠定了相关的技术基础。(本文来源于《华中科技大学》期刊2004-10-01)
激光光整论文开题报告
(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:
绝缘体上硅(Silicon-on-insulator,SOI)材料因在微电子、光电子领域表现出的无与伦比的优势而成为微光机电系统的重要材料之一,其在光通信、光互联计算、数字图像处理以及军事领域具有广阔应用前景。其中,基于SOI材料的纳米光波导利用Si波导层与SiO2限制层大折射率差的优势,具备了较强的局域光场能力,有望成为光量子通信的基本导波元件。目前,实现基于SOI材料器件的批量生产和低成本是先进制造追求的目标。紫外激光对微结构的加工不仅具有高精度、可实现柔性生产等优势,在SOI基光电子器件加工中因具有光斑尺寸小、吸收系数大、加工无需掩膜等优点而获得了广泛应用。特别地,采用紫外激光表面熔凝技术降低纳米光波导侧壁粗糙度,制造超低损耗纳米光波导成为光通信、生化传感、高灵敏探测等诸多领域发展的关键。本文基于激光与物质相互作用基本机理和传热学理论,研究了KrF准分子激光辐照SOI材料的熔融损伤阈值、汽化损伤阈值和温度场分布规律,探讨了KrF准分子激光辐照SOI材料热影响区域较小的特点和在微加工领域的应用,同时对SOI材料的自加热效应进行了分析;在此基础上将KrF准分子激光应用于SOI纳米光波导粗糙侧壁的光整加工,并进行了理论分析和有限元数值模拟,在获得温度场分布规律的基础上,通过控制激光的工艺参数,对波导熔池形貌进行了精确控制,结合波导粗糙侧壁光整加工的相关知识,提出了新的工艺流程,优化了工艺参数。为明确KrF准分子激光辐照下SOI材料温度场演化规律,考虑材料相变潜热和较大范围温度变化对材料参数的影响,在分析激光能量的时间、空间分布的基础上,建立了激光辐照下SOI材料的热响应模型;在不同能量密度激光作用下,得到SOI材料的熔融和汽化损伤阈值分别为0.362 J/cm2、1.285 J/cm2;材料温度的径向分布表明,纳秒激光辐照下的高温区域只存在于激光光斑一定范围内,远离辐照区域温度下降较快;轴向温度分布表明,热量多沉积在表面Si层而SiO2层温度较低,这主要是由SiO2的热导率远远小于表面单晶硅热导率导致的。针对SOI纳米光波导侧壁较大的表面粗糙度引起的光传输散射损耗过大的问题,利用有限元数值模拟了KrF准分子激光对波导侧壁的熔凝光整加工温度场,研究了波导侧壁熔池温度场的演化规律,优化了工艺参数。结果表明,熔池形成于波导上表面与迎光侧壁夹角处;激光入射角度一定时,熔池熔深与平均能量密度正相关;熔池形貌受控于激光入射角度:随着入射角度的减小,熔池形貌由单边U形过渡为单边V形最终呈带钝角单边V形。分析表明,较大激光入射角对应的熔池形貌更有利于波导侧壁的光整加工;据此提出先确定激光入射角度以优化熔池形貌,再选取合适平均能量密度以获得足够熔化深度的工艺方法。本文的研究结果可为紫外激光加工SOI基光电子器件和SOI材料的激光损伤效应提供理论依据,也有助于促进KrF准分子激光在SOI纳米光波导粗糙侧壁光滑化中的进一步发展和应用。
(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。
激光光整论文参考文献
[1].杜学芸,张岩,王伟.超声波光整对激光熔覆层表面光洁度的提升[J].现代制造技术与装备.2019
[2].陈慧斌.KrF激光辐照SOI热效应及在纳米光波导光整加工中的应用[D].中北大学.2017
[3].厉志安,李笑,李琛.激光强化模具过渡区的气压砂轮压力控制光整试验[J].机械设计与制造.2015
[4].张海鸥,汪亮,王桂兰,曹彪,钱应平.等离子熔积高温合金件表面激光气化光整研究[J].中国机械工程.2005
[5].汪亮.等离子熔积直接成形金属原型表面激光光整关键技术[D].华中科技大学.2004