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 焊丝熔化填充方式对激光焊接熔池影响的数值模拟

彭进 张文洁 王星星 郭国全 张芙蓉

[摘要]结合激光深熔焊的焊接特性, 建立焊丝熔化后进入熔池过程的三维瞬态激光焊接热-流耦合模型。研究了焊丝熔化填充方式对匙孔三维形态、熔池流动行为的影响, 最后分析了焊丝熔化填充对匙孔稳定性的影响机制。计算结果表明...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(03):0306005

 熔石英元件修复点交联分布对光传输影响的数值模拟

白阳 蒋晓龙 蒋一岚 张丽娟 张传超 廖威 陈静 周海 袁晓东

[摘要]建立了熔石英元件修复点交联分布数值模拟模型,利用标量衍射理论结合快速傅里叶变换算法,分析了351 nm激光辐照下修复区域对下游光传输的调制影响。研究结果表明,交联修复区域对下游光传输的调制主要受修复点间交联...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(06):0602004

 高斯模激光冲击钛合金薄壁件应力场的演变机制

孙博宇 乔红超 赵吉宾 陆莹 胡太友

[摘要]采用数值模拟方法, 研究了激光冲击不同厚度钛合金零件时沿零件表面和深度方向的残余应力场分布规律, 并通过动态分析, 研究了冲击波在不同平面间的反射情况。结果表明, 当其他参数不变时, 试样的正面残余应力随厚度的...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(05):0502005

 电磁搅拌辅助Ni45合金的激光增材制造

于群 王存山

[摘要]采用有限元和有限体积法,对交变磁场作用下激光增材制造Ni45合金过程进行了磁-热-流耦合数值分析。结合试验,探讨了外加磁场对凝固组织的演化规律和性能的影响。结果表明,外加磁场增强了由表面张力梯度和浮力耦合产...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(04):0402003

 不同强度分布激光水平传输稳态热晕效应的数值模拟

吴书云 李新阳 罗 曦

[摘要]采用数值模拟的方法以高斯光束, 、平顶光束、有中心遮拦的平顶光束为例,研究了激光在均匀大气传输过程中产生的稳态热晕效应。详细分析了发射功率、传输距离、光束直径、横向风速四种参数对热晕效应的影响,得到了以...

 PDF全文光电工程 | 2018, 45(02):170620

 填材对激光焊接匙孔与熔池三维瞬态行为的影响

彭进 胡素梦 王星星 王建升 张芙蓉

[摘要]建立了填材送入过程的三维瞬态激光焊接热-流耦合模型与组合热源模型, 在模型中引入了反冲压力、表面张力、热浮力、重力等焊接驱动力。采用流体体积方法追踪匙孔的气-液界面,研究了填材对匙孔三维形态和熔池流动行为的...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(01):0102003

 保护气体对接头形貌及熔滴过渡的影响与模拟

汝连志 刘凤德 刘双宇 张 宏 白 頔

[摘要]为了研究保护气体流量对复合焊接接头形貌及熔滴过渡的影响, 采用5mm厚的高强钢板材进行了激光电弧复合焊接试验的理论分析和实验验证, 获得了不同气流量下的焊缝形貌以及焊接过程中电弧和熔滴图像。结果表明, 随着保护...

 PDF全文激光技术 | 2018, 42(03):390

 宽带激光熔覆同轴送粉喷嘴的设计与数值模拟

郭翔宇 倪 茂 刘华明 雷凯云 杜 甫

[摘要]为了设计一种适用于大功率的宽带激光熔覆同轴送粉喷嘴, 采用FLUENT软件中的离散相模型, 对送粉喷嘴的送粉道在不同倾角和不同出口间隙条件下的粉末汇聚特性和浓度分布特性进行了研究。分析了其它条件不变时, 外层保护...

 PDF全文激光技术 | 2018, 42(03):362

 连续激光辐照三结GaAs太阳电池温度场仿真

孙 浩 徐建明 张宏超 杨 欢 陆 健

[摘要]为了研究真空环境下1070nm连续激光辐照对三结GaAs太阳电池输出性能的影响,利用COMSOL软件构建了相应物理模型,通过数值仿真研究了激光功率密度、光斑半径、减反膜和热辐射热对流对温度场的影响。结果表明,吸收系数、热...

 PDF全文激光技术 | 2018, 42(02):239

 喷嘴形状对铝合金复合焊接头成形质量的影响

杨玉东 刘 佳 石 岩 张亚亮

[摘要]为了研究气体喷嘴形状对焊接成形质量的影响,采用了建立不同形状喷嘴的外流场数值模型的方法,进行了数值仿真和实验验证。在相同工艺参量下,采用YAG激光-MIG电弧复合热源,对10mm厚的5083铝合金板进行了平板堆焊试验。结...

 PDF全文激光技术 | 2018, 42(02):222

 小像元 HgCdTe 红外焦平面电串音数值模拟研究

陈卫业 李东升 姬玉龙 李雄军 李立华

[摘要]基于Silvaco TCAD 三维数值模拟方法研究了小像元HgCdTe 红外焦平探测器的电串音。通过分析中心像元光生载流子纵向输运和横向输运与电串音的相关性,揭示了光生载流子横向扩散是造成小像元HgCdTe 红外焦平面探测器中电...

 PDF全文红外技术 | 2018, 40(04):309

 钢轨轨底裂纹红外热波无损检测数值模拟分析

顾桂梅 贾文晶

[摘要]针对传统超声波检测方法的不足, 本文提出红外热波无损检测技术检测钢轨轨脚两侧的裂纹, 在 ANSYS有限元分析软件中对钢轨轨脚裂纹红外热波无损检测实验进行了数值模拟分析, 并搭建了钢轨裂纹红外热波检测实验的实验平...

 PDF全文红外技术 | 2018, 40(03):294

 潜艇水动力尾迹与热尾迹耦合作用的数值模拟

刘 洋 朱飞定 谭佩钰 陈 雄 韩玉阁

[摘要]采用FLUENT 中的VOF(Volume of Fluid Model)模型,对潜艇在海水有无温度梯度、有无螺旋桨转动和排放冷却水的情况下进行数值模拟,得到了潜艇在不同情况下冷却水的浮升规律,并分析了海面和其它截面的温度分布。计算...

 PDF全文红外技术 | 2018, 40(01):62

 红外卫星资料的云检测对台风数值模拟的影响

顾成明 陈成 郭文博

[摘要]为提高红外卫星资料的利用率,需将更多的资料同化进入数值预报模式初始场,尽量减小云污染的影响。针对大气红外探测器(Atmospheric Infrared Sounder, AIRS)卫星资料,用云检测方法识别了云顶高度。在验证该方法的有...

 PDF全文红外 | 2018, 39(01):24

 微流控惠斯通电桥式通用流阻测量方法

仉 乐 梁忠诚 吴雯婷 赵 瑞 孔梅梅

[摘要]标准化是微流控系统的发展趋势, 很多器件需要精确的流量控制和传输。因此, 准确地表征和测量芯片功能模块的流体阻力具有重要的应用价值。提出了一种类比于惠斯通电桥测量不同流阻大小的器件, 该器件将一个芯片内的膜...

 PDF全文半导体光电 | 2018, 39(01):81

 钨极稀有气体电弧辐射及其在能量平衡中的作用

王飞 李桓 杨珂 Cressault Yann Teulet Philippe

[摘要]为研究钨极稀有气体(TIG)电弧的辐射属性,计算了氩等离子体在5000~25000 K温度范围内的净辐射系数,建立了一种二维、稳态的电弧-钨极-水冷铜模型,获得了电弧辐射强度分布、电弧全谱及非真空紫外光谱的辐射功率。引...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(07):0726001

 高能固态激光非Kolmogorov湍流大气传输光斑扩展的数值分析

李玉杰 钱仙妹 朱文越 苗锡奎

[摘要]采用高能激光大气传输四维仿真程序模拟计算了高功率固态激光在非Kolmogorov湍流大气中聚焦传输时的湍流与热晕效应。数值分析了接收平面处光斑的63.2%环围能量半径、光束质量因子随非Kolmogorov湍流谱指数α和传输起伏...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(06):0601002

 相位屏法模拟高斯阵列光束海洋湍流传输特性

牛超君 卢芳 韩香娥

[摘要]基于功率谱反演法产生海洋湍流相位屏,对多次传输过程进行统计平均,仿真分析不同海洋湍流参量下不同高斯阵列光束(矩形分布、径向分布及单束)长曝光光斑半径、光斑质心漂移特性及光强闪烁特性。结果表明:光束长曝光...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(06):0601004

 长脉冲激光辐照Si-APD温度演化过程的数值模拟与实验研究

董渊 王頔 魏智 符泰然

[摘要]针对1064 nm长脉冲激光辐照硅雪崩光电二极管(Si-APD)过程中所引起的温升变化规律进行了理论与实验研究。在考虑Si-APD多层结构的前提下,建立了二维轴对称热传导模型,据此进行了不同条件下的模拟仿真研究,并开展了长...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(05):0514005

 甲烷/氧气层流同轴射流扩散火焰OH*自由基的数值研究

何 磊 龚 岩 郭庆华 胡翀赫 于广锁

[摘要]OH*自由基是火焰中主要的激发态自由基之一, 它所产生的化学发光可用于描述火焰的结构、 拉伸率、 氧燃当量比和热释放速率等特征信息, 因此被广泛应用于火焰燃烧状态的在线诊断。 以甲烷/氧气层流同轴射流扩散火焰作为...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2018, 38(03):685

 初始残余应力对板材激光热矫形应力场影响性研究

孙瑞 石永军 孙学明 战祥华 刘衍聪

[摘要]利用激光作为热源可对发生热应力变形的板材进行矫形, 对于发生热变形的中厚板材, 其内部不可避免的会存在初始残余应力。为研究初始残余应力对板材激光热矫形过程中应力场的影响, 基于ANSYS有限元分析平台对板厚为8 m...

 PDF全文应用激光 | 2018, 38(02):278

 基于数值模拟的H13多道激光表面淬火工艺参数与淬火区域特性关系的研究

张庆力 史强 杨亚洲

[摘要]激光表面淬火技术具有高效、高质量、绿色环保的优点, 广泛应用于工业生产之中。为避免相邻两道激光之间回火区域的特性对淬火质量的影响, 利用有限元仿真分析的方法对H13钢高温回火区特性进行分析, 找出激光扫描速度、...

 PDF全文应用激光 | 2018, 38(02):286

 奥氏体不锈钢薄板Nd:YAG激光焊数值模拟分析及其试验研究

叶庆丰 王少刚 赵雅萱 陈源 赵礼

[摘要]对奥氏体不锈钢薄板的激光焊接过程进行数值模拟分析, 得到不同焊接工艺条件下的瞬态温度场分布和接头残余应力分布。结果表明, 激光焊接温度场具有准稳态特征, 等温线呈椭圆形, 在移动热源的前方等温线密集, 后方等温...

 PDF全文应用激光 | 2018, 38(01):38

 二维弹塑性磁流体力学数值模拟

阚明先 王刚华 肖波 段书超 杨龙

[摘要]为了研究物质弹塑性对磁驱动实验运动过程、不稳定性发展等的影响, 在MDSC2程序的基础上, 增加了弹塑性模块, 研制了包括弹塑性的磁流体力学程序, 并进行了弹塑性项影响的数值模拟和分析。数值模拟表明: 没有初始扰动时...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2018, 30(06):065002

 钛合金纳秒激光打孔数值模拟和实验研究

刘丹 孔德新 苗在强 张昕

[摘要]为了描述纳秒激光对钛合金打孔过程中孔的形貌及温度场的变化规律, 建立激光打孔的物理模型, 利用ANSYS中APDL语言进行编程, 对温度场进行仿真分析, 并利用单元生死技术模拟孔形貌的变化过程。从有限元数值模拟和实验两...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2018, 30(06):069001

 靶与光斑尺寸对激光冲量影响的数值模拟

张 黎 张永强 贺 佳 谭福利 赵剑衡

[摘要]采用二维雷诺平均N-S方程,数值模拟研究了大气条件下短脉冲激光与固体靶相互作用所产生等离子体的动力学过程。采用k-ε两方程模型用于湍流的数值模拟,分别利用ROE格式和二阶中心格式对对流通量和粘性通量进行离散处...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2018, 30(05):051001

 激光作用于金属材料瞬态温度场的数值模拟

黄 江 师文庆 谢玉萍 安芬菊 李永强

[摘要]激光中心温度探测是激光领域的一个重要课题, 直接影响着激光在工程技术中的应用。利用XL-800WF光纤传输多功能脉冲激光加工系统, 照射厚钢板, 得到钢板的熔化图。通过显微镜测量熔斑的直径, 从而计算液态钢的凝固时间...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2018, 30(02):029001

 系统电磁脉冲一维边界层的数值模拟

孙会芳 董志伟 张 芳

[摘要]应用准第一性原理的PIC程序对系统电磁脉冲(SGEMP)一维边界层进行数值模拟,研究无限大介质板发射单一能量为2 keV、发射率为3.3×1020 m-2·s-1的光电子,发射角分布为余弦角分布,且平板上留下等量正电荷时的...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2018, 30(01):013004

 硅在脉冲激光作用下温度积累效应的数值模拟

孙 鹏 李 沫 杨庆鑫 汤 戈 张 健

[摘要]采用单温模型,利用有限元方法对硅在纳秒脉冲激光作用下的温度积累效应进行了数值模拟。给出了单脉冲、多脉冲作用下,硅表面附近的非平衡载流子浓度、自由载流子吸收系数和晶格温度随时间的变化规律。结果表明,自由...

 PDF全文太赫兹科学与电子信息学报 | 2018, 16(01):158

 太赫兹FWG-TWT电子光学系统的数值模拟验证

张芳 董志伟 陈洪斌 周泉丰 束小建

[摘要]结合实验模型,对 0.22 THz折叠波导行波管 (FWG-TWT)的电子光学系统进行数值模拟验证。首先对电子枪的工作机制进行细致研究和仿真验证,然后对电子光学系统(包括电子枪和周期永磁聚焦结构两部分)进行一体化建模,结合...

 PDF全文太赫兹科学与电子信息学报 | 2018, 16(01):27

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