水－磁约束等离子弧切割方法研究

提出了用水箍及磁场对等离子弧进行综合二次约束的原理，并通过不锈钢切割试验探讨了水－磁约束等离子弧的特性、切割质量和加工速度的一般规律。研究表明：这种二次约束方法兼具水约束和磁约束的优点，其约束效果及相应的切割效果都优于单一水约束或磁约束所能达到的效果；利用水－磁二次约束也有助于降低喷嘴热负荷，提高喷嘴寿命与加工稳定性。     

激光束空间模式可调性与变换研究

利用自适应光学技术,对激光进行模式变换,可将高斯光束转换为均匀的矩形光班,通过采用变形反射镜技术来具体实现对光束空间模式的变换。研究了激光加工过程能量空间分布的实时任意调控原理与方法,试验分析了可主我束对材料的作用规律,从而实现对激光束的刃磨。实验证明此法可提高激光加工的质量和能力。     

基于变质层的Al 2O 3陶瓷激光铣削试验研究

介绍一种基于变质层控制的氧化铝陶瓷激光铣削方法.在无辅助气体条件下,激光扫描照射陶瓷表面,产生一变质层,对变质层的性质和尺寸进行控制,达到激光铣削Al2O3陶瓷材料的目的;同时,对变质层进行晶相组织分析,指导对激光铣削参数的选择,形成陶瓷材料的激光铣削工艺.试验研究了变质层的形成和脱落机理,分析了激光铣削工艺参数对铣削深度和铣削表面质量的影响规律.利用优化的铣削工艺对Al2O3陶瓷进行了激光多层铣削试验,得到各单层铣削深度为0.35~0.50 mm、各层表面粗糙度为2.0~3.2μm的激光铣削效果.试验结果可为Al2O3陶瓷激光铣削提供理论依据与应用指导.     

电化学砂带超精加工表面质量预测与加工参数确定

电化学砂带超精加工(ECBS)轴承滚道比传统油石超精法在加工质量及加工效率上具有优势,但其加工效果受很多因素和复杂的动态关系影响.为预测加工质量和选择加工参数,基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)理论,在ECBS实验基础上建立了加工参数问多元回归非线性智能化预测模型.结合正交实验,评价了光整加工参数对表面粗糙度的影响,并获得训练预测模型所需的数据样本.研究结果表明:预测值和实验值具有较好的一致性,表面粗糙度预测值的平均绝对百分误差为3.33%,电流密度预测值的平均绝对百分误差为2.52%.     

大气常压等离子体弧清洗反应动力学模型和参数的研究

针对大气常压等离子体弧清洗金属表面的工艺,从反应动力学角度提出了一种新的研究方法.通过分析金属表面大气常压等离子体弧清洗的基本原理和清洗界面随时间移动的显著特点,根据清洗界面上的能量平衡条件,建立清洗界面的运动控制方程.在此基础上,采用四阶RUNGE-KUTLA法求出不同热流密度下清除界面位移规律,间接求得不同时刻所对应的清除百分比,进而结合反应动力学理论建立相关反应动力学数学模型以及计算活化能和反应频率因子相应反应动力学参数.以清洗金属表面润滑油污为例,建立了反应动力学模型,并采用称重法对其进行实验验证.结果表明:该模型不同时刻关于油污去除百分比的预测值与实验测量值相吻合;此外,清洗率与清洗界面处的氛围温度密切相关,随氛围温度的升高而增加.过高的氛围温度容易对基体造成损伤,存在一个理想的氛围温度阈值,该值介于分解温度与基体损伤温度之间.     

激光束空间模式实时调控与模拟

在激光束空间模式可调性研究基础上，对已建立的调控系统，波前重构和变形反射镜波面拟合的三部分数学模型进行了模式的进一步实时调控及其计算机模拟，研究了激光加工过程能量空间分布的实时任务调控方法，并将其应用于对激光束的刃磨，计算模拟表明了刃磨光束在激光精密加工和新的激光成形方法中的有效性。     

激光辐照试件时散射现象的数字化研究

设计特定要求的数字化研究辅助电路及相应软件，分析了激光辐照材料表面时产生的散射现象，进一步揭示激光束与材料相互作用机理，用以提高材料对激光能量的吸收率，心头激光加工质量，试验结果表明此研究思路正确，与理论推断吻合。     

青铜结合剂金刚石砂轮激光修锐试验研究

用YAG脉冲激光对青铜结合剂金刚石砂轮进行修锐试验研究,为改善激光修锐效果,提出辅助交叉吹气的方法,实验研究了激光功率密度和离焦量对结合剂去除效果的影响.对修锐后的砂轮表面形貌显微观察表明,辅助交叉吹气方法有助于磨粒的暴露,有明显的修锐效果.同时,对修锐砂轮的磨削力测量结果表明,修锐后法向磨削力比修锐前下降10%～15%,切向下降5%～7%,比单独同轴吹气下降3%～5%,提高了砂轮的磨削性能.该结果为金属结合剂超硬磨科砂轮的激光修锐应用提供了理论与试验依据.     

脉冲激光处理硅钢片的临界应力计算

介绍了用脉冲激光照射取向硅钢片实现细化磁畴、降低铁损、改善性能的方法，通过建立数学模型分析研究上述过程产生的光热弹塑性临界应力，由此计算确定激光处理硅钢片最佳工艺规范。     

脉冲激光处理硅钢片导热方程有限差分解

建立温度场的数学物理模型，采用有限差分法求解材料在脉冲激光热源作用下具有复杂边界条件温度分布，研究激光与材料相互作用的温度时空特性，对于分析材料的热吸收效应和处理硅钢片具有理论和指导意义。