激光沖擊在材料成形領域的應用
摘要：激光沖擊是一種先進的金屬材料表面強化技術,顯著的強化效果在多種不同金屬材料上得到實際驗證和普遍認可。為防止激光沖擊對精密零部件尺寸產生影響或合理利用激光沖擊誘導金屬材料的塑性變形以實現成形目的,有必要對激光沖擊作用下的材料變形準則進行深入研究。本文分析了激光沖擊誘導不同材料的變形規律,基于應力梯度與沖擊彎曲等變形機制解釋了激光沖擊在變形現象中的局限性,提出激光沖擊引發材料變形基礎研究的必要性,進而總結了激光參數以及沖擊方式、約束方式等多因素對激光沖擊變形的影響規律,證實多參數調整與優化對控制激光沖擊變形量的重要作用。分析了數值仿真方法在激光沖擊變形技術研究中的優勢,同時提出建立適應高應變率變形的材料本構模型以及完善激光等離子體形成過程模擬。通過激光沖擊校形工藝的介紹對激光沖擊變形規律在先進制造業中的發展進行展望,并提出了零部件激光沖擊校形及其變形量在線監測的研究方向。
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