1 长安大学材料科学与工程学院，西安 710061
2 西安交通大学材料科学与工程学院，材料力学国家重点实验室，西安 710049
硒化物常被应用于钠离子电池负极材料，具有更高可逆容量和合适的工作电位，然而，循环过程中的体积变化较大，电导率较低，限制了其实际应用。通过简单的水热反应制备了FeSe2/Ti3C2Tx复合材料作为钠离子电池负极材料。Fe2+首先与乙二胺四乙酸配位并形成螯合物，经过水热反应，Ti3C2Tx和Fe2+螯合物之间产生静电作用，合成了FeSe2/Ti3C2Tx复合材料。FeSe2/Ti3C2Tx呈开放式的“花瓣”结构，Ti3C2Tx为材料提供了强导电网络并且缓解了一定的体积膨胀。电化学测试表明：FeSe2/Ti3C2Tx电极在0.5 A/g下经过150次循环后容量达到455 mA?偸h/g，相同电流密度下，FeSe2电极循环100圈后的容量仅为335 mA?偸h/g，并且在随后的循环中容量迅速衰减，以上结果表明合理的结构设计使得FeSe2/Ti3C2Tx电极具有优异的电化学储钠性能和循环稳定性。
碳化钛 水热反应 钠离子电池 硒化物 titanium carbide hydrothermal reaction sodium ion battery selenium compounds
1 哈尔滨工业大学(深圳)机电工程与自动化学院，广东 深圳 518055
2 广东工业大学机电工程学院，广东 广州 510320
The double-sided laser shock peening (DSLSP) is proposed to overcome the surface treatment problem related to thin-walled parts with complex surfaces. DSLSP can induce symmetric local deformation on both sides of the workpiece. The symmetric deformation can ensure shape accuracy by forcing local deformation on two sides to eliminate each other. Besides, DSLSP induces compressive residual stress and refined grains on both sides of the workpiece, which contributes to excellent fatigue performance. Recently, DSLSP has attracted great research attention and plays an increasingly critical role in the fatigue life extension of thin-walled components. However, few summaries on DSLSP have been reported in the past several years. For a better understanding of DNLSP, this article summarizes its technical principle, physical mechanism, application, and other aspects, and prospects of its existing problems and development prospects.
激光冲击强化 双面激光冲击 形状控制 疲劳性能 double-sided laser shock peening simulation research shape control fatigue performance
1 广东工业大学精密电子制造技术与装备国家重点实验室，广东 广州 510006
2 广东工业大学机电工程学院，广东 广州 510006
为了探究激光斜冲击强化各工艺因素对FGH95高温合金航空涡轮盘榫接材料强化效果和变形的影响，选取激光能量、光斑直径、冲击次数三个主要因素进行三因素三水平的正交试验，对强化后试样件的表面残余应力和弯曲变形指标进行检测，并将所得的数据进行极差和方差分析，探讨各工艺因素对各指标影响的规律和显著性。结果表明，在试验条件下，影响表面残余压应力大小各因素的主次顺序为：激光能量＞冲击次数＞光斑直径；影响弯曲变形程度各因素的主次顺序为：冲击次数＞光斑直径＞激光能量；当因素水平组合为激光能量8 J，光斑直径3 mm，冲击次数1次时，弯曲变形程度相对最小，且能获得较高的表面残余压应力，可符合实际加工要求。因此，对激光斜冲击强化工艺参数进行适当搭配，在保证变形量小的同时也可以获得相对最佳的表面性能。
激光斜冲击强化 FGH95高温合金 正交试验 残余应力 弯曲变形 laser oblique shock peening FGH95 superalloy orthogonal experiment residual stress bending deformation
为了研究脉冲能量和烧蚀坑重叠率对7075-T6铝基板粘接强度影响, 采用纳秒光纤脉冲激光在粘接区域加工烧蚀坑阵列微结构, 通过表面形貌、剪切强度和断裂模式等实验参量对粘接效果进行了分析。结果表明, 脉冲能量对表面形貌、剪切强度及断裂模式几乎无影响; 随着烧蚀坑重叠率的增加, 表面粗糙度先增加后减小, 表面面积增加比一直增加; 与原始材料相比, 激光处理后剪切强度至少提升150%;当烧蚀坑重叠率为30%时, 粘接区域发生内聚断裂的面积最大, 剪切强度提升最明显;脉冲能量为880μJ、烧蚀坑重叠率为30%时, 剪切强度为27.76MPa, 提升最大。该研究对激光烧蚀提高7075-T6粘接强度是有帮助的。
激光技术 表面形貌 粘接强度 断裂模式 铝合金 laser technique surface morphology bonding strength fracture mode aluminum alloy
广东工业大学机电工程学院, 广东 广州 510006
航空发动机零部件结构复杂、尺寸小, 光束可达性差, 为探讨激光斜冲击强化技术对GH4169高温合金材料的强化效果, 通过激光斜冲击强化试验, 研究了激光冲击强化工艺参数对材料表面和深度方向残余应力、表面粗糙度和显微硬度的影响。结果表明: 激光能量增大、冲击次数增加, 均会使材料的表面和深度方向残余应力增大, 显微硬度提高, 表面粗糙度值增加; 采取5 J, 6 J, 7 J的能量搭配时, 获得的指标值相对最好, 此时的表面粗糙度为1.08 μm, 表面残余压应力为-446.9 MPa, 残余压应力层深度为1 500 μm, 显微硬度为448.1 HV, 且影响深度为1 300 μm。
激光斜冲击强化 GH4169高温合金 残余应力 表面粗糙度 显微硬度 laser oblique shock peening GH4169 superalloy residual stress surface roughness microhardness
中国科学院西安光学精密机械研究所，陕西 西安 710119
针对Camera Link接口的大视场高速相机的图像实时存储显示及实时跟踪显示的实际需求，设计了一种基于FPGA的大视场视频图像采集及SDI显示系统。采用了Altera公司的FPGA EP2S90F1020为核心处理器件，外接两片SDRAM MT48LC4M32的硬件系统。提出了基于FPGA的图像实时缩放、Bayer格式彩色图像实时转换为SDI显示的方法，实现了将Camera Link接口的大视场彩色视频图像在SDI视频图像上的实时显示。实验结果表明，该设计方法能将Camera Link接口
$2\;048 \times 2\;048$![]()
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、100 Hz的视频图像实时转换为
$1\;920 \times1\;080$![]()
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、25 Hz，
$1\;280 \times 720$![]()
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、25 Hz或
$720 \times 576$![]()
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、50 Hz三种SDI制式显示。在FPGA环境下，采用该设计方法，整幅图像处理时间为
$8.7$![]()
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ms，满足系统的实时性要求，为大视场视频图像在嵌入式系统的实时显示提供了一种有效的实现方法。
红外与激光工程
2021, 50(S2): 20200211
齐鲁工业大学(山东省科学院)激光研究所，山东 济南 250014
分布式光纤声波传感(DAS)技术通过接收相干瑞利散射光的相位信息来探测声波或振动信号，具有灵敏度高、动态范围广等特性，可利用线性定量测量实现对信号的高保真还原。随着实际应用的需求不断提高，光纤入侵检测领域对事件的定位和识别提出了更高的要求，表现为对入侵事件的准确分类，因此将分布式光纤声波传感技术与模式识别(PR)技术相结合是目前研究的热门，有利于推动分布式光纤传感技术的应用发展。本文总结了近年来在分布式光纤入侵检测的模式识别技术中所应用的特征提取和分类算法的研究进展，回顾了几种实现入侵事件信号识别的特征提取方法及其在不同应用场合面临的特征选择难点，同时对特定事件识别算法的优劣进行分析归纳。
分布式声波传感 模式识别 特征提取 分类算法 distributed acoustic sensing pattern recognition feature extraction classification algorithms
中国科学院 空间应用工程与技术中心 空间应用重点实验室, 北京 100094
位置敏感探测器(Position Sensitive Detector, PSD) 是一种高精度的二维位移测量传感器, 利用三片二维PSD的组合实现空间六自由度相对运动的位移和角度测量。测量系统主要包括三片PSD传感器(包括PSD光敏面和发光管) 、低噪声的信号调理和AD采集电路, 采用三片PSD正交布局方案, 通过PSD光敏面的光点位置计算相对运动的位移和角度。设计了六自由度的PSD标定测试系统, 用于PSD测量系统中心偏移和发光管安装误差的标定测试。测试结果表明, PSD测量系统的测量范围优于位移±10 mm、角度±2.5°, 标定后PSD测量系统的噪声误差为位移0.1 mm、角度0.02°, 测量系统的绝对位移误差小于0.5 mm、角度误差小于0.14°, 满足系统0.5 mm和0.5°的指标要求。此外, 对PSD传感器的环境适应性进行了评估。PSD测量系统具有量程宽、精度高、线性度好的优点, 成功应用于天舟1号货运飞船微重力主动隔振装置的相对运动测量中。
位置敏感探测器 三维位移测量 运动测量 可靠性评估 position sensitive detector three-dimensional displacement measurement movement measurement reliability evaluation 光学 精密工程
2018, 26(12): 2930
1 东南大学机械工程学院, 江苏 南京 211189
2 广东工业大学机电工程学院, 广东 广州 510006
采用有限元方法对三维平顶光束激光冲击2024铝合金进行数值模拟, 模拟结果与文献中的实验结果吻合。研究了不同工艺参数对材料残余应力场分布的影响。结果表明, 随着光斑尺寸的增大, 材料的残余应力增大, 而表面残余应力的变化梯度减小; 随着冲击次数的增加, 残余应力增大并趋于饱和; 当搭接率为10%时, 表面残余应力的变化梯度较小; 随着搭接率的增加, 深度方向残余应力增加但增幅较小。
激光技术 激光冲击强化 有限元模拟 三维平顶光束 残余应力
在氩气辅助下，利用光纤激光水下切割1 mm厚304不锈钢板。通过切缝平均宽度研究激光功率、切割速度、水层厚度、水体条件等对切割效率及切割质量的影响规律。宏观上，激光功率过低、切割速度过快、水层过厚等因素会降低激光切割效率和质量。在模拟海洋环境的盐水中进行切割试验，水的高盐度和低温大大降低了切割效率。微观上，熔化区、热影响区（HAZ）和基体的组织成分、显微硬度各异，熔化区边缘出现表面形核现象，熔化区晶胞尺寸随着激光能量密度增大而增大；热影响区组织粗大，显微硬度低于基体与熔化区硬度。熔化区边缘硬度达到242.8 HV，局部氧化区域硬度高达963 HV，是基体硬度的4.3倍；熔化区中部硬度为165.1 HV；热影响区硬度为124.6 HV，不锈钢基体硬度为223.4 HV。
激光技术 激光水下切割 微观组织 不锈钢
