激光加热辅助引弧微爆炸加工工程陶瓷的试验研究

为验证激光加热辅助技术改善引弧微爆炸加工质量和提高加工效率的可行性,探索加工工艺参数对加工过程的影响规律,设计了激光加热辅助引弧微爆炸加工试验系统,并通过试验研究了工艺参数对材料去除率和崩碎的影响规律。试验结果表明：激光加热辅助引弧微爆炸加工陶瓷可以提高材料去除率,改善崩碎情况;加工效率随激光功率的增加而提高,随光斑尺寸的增大而降低,随距离的增加先提高后降低;崩碎随激光功率的增加而减少,随光斑尺寸的增大先减少后增多,随距离的增加先减少后增多。研究结果为激光加热辅助引弧微爆炸加工机理的研究和工艺参数的优化提供了参考依据。     

激光推力器液体工质注入系统设计

工质注入系统是液体推进剂激光推力器必不可少的一个组成部分。设计并加工了一套脉冲式液态工质注入系统,解决了工质注入和激光脉冲输出同步的问题;并实现了用相位多普勒粒子分析仪对脉冲式雾化液滴性能参数的测试。     

单晶硅反射镜激光能量吸收系数与衬底表面质量的关联

高能激光系统中,单晶硅基底反射镜的能量吸收系数是影响系统性能的关键指标。衬底加工质量对镀膜后元件激光能量吸收系数影响显著。通过测试不同衬底粗糙度、划痕密度的单晶硅反射元件,分析衬底表面典型加工特征(粗糙度、划痕)对激光能量吸收系数的影响规律,认为粗糙度与吸收系数正相关,粗糙度均方根从0.668nm降低至0.345nm会使吸收系数降低28.0%。少量划痕对吸收系数的直接影响并不明显,吸收系数均值变化在3.1%以内。但表面划痕会诱发激光损伤,划痕密度较大时会引起后续能量吸收持续增大,辐照400s后,吸收系数较辐照100s时增大18.3%。     

基于激光等离子体实验数据重建三维温度场的方法研究

利用加载窄带滤光片的高速相机拍摄激光等离子体灰度照片,基于Radon逆变换将等离子体面辐射强度图像重建为体辐射强度图像。在局部热力学平衡近似下,利用相对谱线强度法对激光等离子体温度进行了计算,得到激光等离子体三维温度场,采用文献报道光谱法实测等离子体局部温度,与等离子体三维温度场可视化结果进行比较,并对温度空间分布特性进行了解释,结果表明:激光等离子体温度场三维重建是合理的。     

微结构阵列超精密车床快刀伺服装置及试验研究

各种微结构阵列在LED照明、液晶显示、光学仪器等领域得到了广泛的应用,但其结构细微复杂且形状表面质量要求高,其加工工艺技术研究引起了广泛的关注。本文提出压电陶瓷驱动结合柔性铰链作为刀架的快刀伺服装置,建立快刀伺服系统的机电耦合模型,研究各系统参数对系统性能的影响规律,基于有限元仿真对铰链结构参数进行优化;通过激光位移传感器测试刀具输出位移的线性度;利用研制的快刀系统和超精密车床在红铜材质的圆柱面上进行正弦网格微结构加工,加工结果表明所设计的快刀系统能够准确有效地加工出结构复杂的微结构阵列。     

基于激光加工技术的创新训练项目研究

结合国家"大众创业,万众创新"的战略规划,我国高校作为创新创业教育的主阵地,对于培养学生的创新创业意识责无旁贷。激光加工类的实训教学课程基于其加工对象广泛,加工效率高,加工操作简单等特性十分适合在高校里配合创新创业教育的开展。摸索激光加工创新训练项目,对促进高校创新创业教育具有积极意义。     

单摄像机三维视觉技术

本文针对装配机器人的实际应用情况,提出了一种利用激光结构光提供的空间几何信息和图象中包含的物体表面与物体形状的信息来综合分析与提取空间物体的三维信息的方法。该方法已经实际应用于GKD-1型机器人视觉系统中。     

基于机器视觉的航空导管检测方法

航空导管被广泛应用于油、水、气等非腐蚀性或腐蚀性介质的传输,因此,其端头接口型面的加工质量检测十分重要。采用线结构光视觉测量技术对航空导管端头的三维型面进行非接触式精确测量,设计检测系统实现航空导管端头三维建模及其误差分析。实验结果表明所建系统在满足检测精度的前提下,一次检测小于30 s,导管角度精度优于0.5°,提高了检测效率与精度。     

中国首创激光打印造飞机钛合金大型主承力构件

<正>北京航空航天大学的王华明教授及其带领的科研团队在大型钛合金结构件激光直接制造技术领域取得令人瞩目的成绩,并且在航空航天装备应用中取得了重要突破—开辟"快速凝固激光材料制备与成形"研究新领域,建成先进的"激光材料加工制造技术实验室",在先进材料快速凝固激光制备加工与成形制造领域取得多     

1．06μm连续激光辐照GaAs探测器的理论研究

建立了高斯型连续激光辐照GaAs探测器物理模型,近似解析计算了圆柱形GaAs靶板的三维温度场.数值分析了激光辐照时GaAs探测器的信号异常及熔融损伤的情况,并计算了相应的损伤阈值.理论计算与实验结论能够精确的一致,理论模型为评论同类激光效应以及激光对抗的激光加固提供了参考.     

军用飞行器结构损伤光电复合抢修系统

2005年7月12日,“某军用飞行器结构损伤光电复合抢修系统”研制成功,并顺利通过有关专家鉴定。“某军用飞行器结构操作光电复合推算系统”是国内首台将激光和微弧火花修复技术复合应用于飞机、发动机损伤在线抢修的一种新设备。它应用10米光纤电缆将修复能量传递到损伤部位,对飞机、发动机结构损伤的部位修复提供光电手段。应用该系统可以快速地对损伤部位实施切割、焊接、熔覆、强化等。该系统创造性地在飞机结构抢修领域应用移动式激光加工系统、微弧火花修复技术,为飞机结构战伤抢修开创了一个全新的技术领域,为战伤抢修水平的提高创造了…     

美国防部的高能激光计划(背景报告)

高能激光武器是一种把大量热能集中到目标一点上,从而损伤目标的系统。为了把这些激光器与普通用的低能激光器区分开,国防部定义平均输出功率至少是20千瓦,或脉冲能量至少是30千焦耳的激光器为高能激光器。 当然,低能激光器已广泛地应用在医药、制图、通信、测距和目标识别等领域。而高能激光器不仅可能应用于能损伤目标的武器,而且还可应用于激光雷达、激光聚变、材料加工（焊接、热处理等）以及激光分离同位素等。     

自导车激光导引控制系统研究

本文提出一种用于柔性加工系统(FMS)的自动导向车(AGV)导引控制系统。该系统不仅能导引直线运行,而且能控制转弯。当自导车沿直线行驶时,它由设置在地面的气体激光器发出的激光束导引,由最优线性调节器控制;当自导车转弯时,它由三束激光和角锥棱镜检测位置和方向,由模糊控制器控制。实验表明该导引控制系统可行,它将使FMS的物流系统具有更高的柔性度。     

水下激光成像系统在反蛙人侦察中的应用

水下激光成像系统作为一种主要的水下光电侦察装备,具有抗干扰能力强、探测距离远、成像质量高等诸多优点,可用于探测水下多种类型的目标。针对水下激光成像系统的反蛙人侦察应用问题展开研究,介绍了水下激光成像系统反蛙人侦察的技术、特点和现状,重点研究了水下激光成像系统几种典型的反蛙人侦察使用方法,并对今后水下激光成像系统反蛙人侦察的发展趋势进行了分析。     

激光告警系统的发展现状与问题

从激光技术在激光制导武器上的广泛应用出发,结合日趋严重的激光威胁,对目前世界各国装备和在研制的主要激光告警系统进行了综述.从光谱识别型、相干识别型和散射探测型3种激光告警系统出发,阐述了各类激光告警系统的现状、关键技术、典型应用,结合近年来的实战与各国的研制情况,对新世纪激光告警系统的研究与发展,提出了新的问题和要求.     

美军激光武器的研究进展与思考

美军从事高能激光武器技术研究已有40多年的历史,取得了丰富的研究成果。截止目前,已初步研制出以陆、海、空基装备为平台的多种类型激光武器。近年来,这些新系统和新概念如雨后春笋般进展迅速．展现出良好的战场使用前景。这些新型的激光武器系统以机载激光、先进战术激光、“宙斯-悍马”激光弹药销毁系统、激光“复仇者”、激光区域防御系统,“空中哨兵”等为代表。     

弹药弹体尺寸自动测量系统

在对某系列特种弹药的弹体结构尺寸分析和归类的基础上,详细阐述了弹体几何尺寸的测量原理,并结合工厂的实际,采用激光位移传感器和计算机自动控制技术,实现了弹体的关键尺寸的数字化测量与评价。实际应用表明该系统可以有效地提高弹体尺寸的测量精度并定量评价弹体的尺寸误差,内外径和同轴度的测量精度可达10μm以内,外长的测量精度可达100μm以内,能有效地指导加工的工艺流程和加工的尺寸精度控制。     

激光成像雷达空间目标探测与识别技术

研究了激光三维成像雷达在动能拦截器空间目标探测与识别方面的应用。首先介绍了激光3D成像雷达系统基本原理,然后设计了激光3D成像雷达目标识别的工作流程,最后提出了基于旋转图像转换的3D目标识别算法。进一步探索了红外+LADAR主被动复合光学成像导引头在空天防御拦截武器目标探测与识别的应用,分析了复合光学导引头的关键技术,给出了相应的成像结果。     

基于散射探测的鱼眼激光告警方法

分析了鱼眼激光告警系统的工作原理,建立了基于散射探测的鱼眼激光告警系统的探测模型,推导出系统的目标光斑成像公式及目标光斑到达探测系统的单像元能量公式,最后引用美国休斯飞机公司AN/TVQ-2激光目标指示器参数进行数值模拟分析,得出激光传输距离及鱼眼告警系统设置高度与探测器单像元能量的关系。     

内表面间垂直度的高精度测量方法设计与误差分析

针对框体类零件超精密加工的难点问题--内表面问垂直度误差的高精度测量,提出了一种基于波面干涉技术测量的新方法,建立了垂直度测量系统,分析了各调整误差对测量结果的影响.该方法能够实现框体类零件内表面间垂直度误差的高精度测量与评价,并能得到误差的三维分布,测量结果可直接用于零件的确定性修形加工.实验表明,该方法可实现0.6"的综合测量精度.