西北核技术研究所 激光与物质相互作用国家重点实验室, 西安710024
针对激光与机械载荷联合作用下碳纤维/环氧树脂增强复合材料（CFRC）层合板失效时间的预测需求，实验研究了不同激光功率密度（70～210 W/cm2）、不同预应力水平（拉伸强度的50%和70%）、不同光斑尺寸（拉伸试件宽度的70%和100%）下2 mm厚层合板的失效机理，获取了不同影响因素对断裂时间的影响规律。结果表明：预加载层合板失效机制为迎光面环氧树脂基底材料热解、纤维氧化断裂，背光面剩余结构偏脆性断裂；在预应力一定条件下，试件断裂时间与辐照激光功率密度成指数规律；预应力水平对断裂时间影响显著。
激光辐照 预加载 CFRC层合板 断裂 laser preloaded CFRC laminate fracture 强激光与粒子束
2022, 34(1): 011011
1 安徽工业大学机械工程学院, 安徽 马鞍山 243002
2 江苏大学机械工程学院, 江苏 镇江 212013
分析了弹性预加载下激光喷丸成形的机制, 并通过试验研究了板料在弹性预加载下激光喷丸成形的特性。试验用的激光脉冲参数为:波长1.06 μm,脉宽23 ns,光斑直径4 mm, 功率密度109 W/cm2量级;试样的材料为LY12CZ硬铝合金。试验结果表明,在弹性预加载下,板料在弹性预弯方向获得的弯矩要比与弹性预弯垂直方向上的弯矩大得多, 弹性预加载下激光喷丸成形可以有效地克服自由状态下激光喷丸件呈球形现象, 激光喷丸件的曲率是自由状态下激光喷丸成形曲率的2～3倍; 在相同曲率下, 弹性预加载下激光喷丸成形件的表面粗糙度比自由状态下激光喷丸成形件的表面粗糙度要低1～2等级, 因此弹性预加载下激光喷丸成形要优于自由状态下的激光喷丸成形。
激光技术 激光喷丸 板料 预加载 弹性变形 曲率 粗糙度
1 北京航空航天大学,机械工程及自动化学院,北京,100083
2 北方工业大学,机电工程学院,北京,100041
建立了双边直线电机驱动的H型气浮精密定位平台,对该精密定位系统的气浮导轨设计方法和双边直线电机同步运动控制等关键技术进行了研究.利用有限元法设计了气浮导轨,分析了气膜压力场的分布情况,采用预加载技术提高气浮导轨的承载能力和刚度等性能.静态特性实验表明,开发的定位平台气浮导轨具有较高的承载能力和刚度,X、Y导轨的竖直方向静刚度为276.9 N/μm和333.3 N/μm.设计了基于同步速度偏差的改进型并联结构同步控制器,采用模糊控制实现PID参数的自适应在线整定.运动实验表明,改进的控制器具有较高的同步控制精度,速度同步精度比一般同步控制提高了3倍多,适合于具有强机械耦合的多电机同步运动控制.H型直线电机气浮定位平台具有承载能力强、精度高的优点,可以用于光刻机和光学检测等精密工程领域.
直线电机 H型运动平台 同步控制 气浮导轨 预加载 光学 精密工程
2007, 15(10): 1540
