- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
耐热材料激光冲击处理产生残余应力的热弛豫特性
摘要： 本文研究了高合金耐热铁基GH2036合金在激光冲击波处理过程中产生的压缩残余应力的热松弛特性。通过有限元建模分析了所产生压缩残余应力的热松弛过程，并研究了200至650°C温度范围内热效应对压缩残余应力再分布的影响特征?；诙员确治觯邢拊＝峁胛南字幸阎氖笛槭菥哂辛己孟喙匦?。
关键词： 残余应力、热松弛、有限元建模、激光冲击波处理
更新于2025-09-19 17:13:59
-
LY2铝合金在不同接触箔片激光冲击波校平技术作用下的表面动态变形
摘要： 本文采用激光冲击波校平技术（LSWP）对具有波纹结构的LY2铝合金表面进行处理，研究了接触膜材料对校平效果的影响。通过有限元模拟（FEM）分析了不同物理参数接触箔片作用下表面微特征的动态响应特性，并开展了实验验证。发现实验结果与有限元模拟结果高度吻合。表面微凸体的校平可降低处理试样的表面粗糙度，底部材料的隆起则能保证表面轮廓精度。结果表明：接触箔片密度越低，对微凸体的校平效果越好；接触箔片强度越高，对底部材料的隆起作用越强；高弹性模量的接触箔片也有利于底部材料鼓胀。
关键词： 微特征、铝合金、有限元建模、表面形貌、激光冲击波、动态响应
更新于2025-09-16 10:30:52
-
采用高效重网格化技术的逐层选择性激光熔化过程模拟
摘要： 采用选择性激光熔化（SLM）工艺的增材制造（AM）零件的质量和可靠性很大程度上受打印过程热历史的影响。通过数值方法（如有限元法）预测零件热历史，有助于减少制造缺陷、提高工艺稳定性、优化设计，并降低试错实验所需的时间和成本。对于SLM工艺，有限元模型通常包含简化处理（如均匀热流和粗糙网格），虽使计算可行但牺牲了模型精度。本文提出一种针对SLM逐层工艺模拟的重网格技术，在保持高模型精度的同时降低计算成本。研究建立了小立方体的瞬态热有限元模型，用于预测Ti-6Al-4V在构建过程中的温度历史、熔池尺寸及其变化规律。此外，如需详细分析，可便捷获取零件任意位置的温度历史数据。
关键词： 重网格化、增材制造、温度历史、有限元建模、选择性激光熔化
更新于2025-09-12 10:27:22
-
激光粉末床熔融制造的316L样品残余应力分布的有限元预测与验证
摘要： 激光粉末床熔融（LPBF）工艺日益普及，近年来已取得显著进展。然而，由于存在极端热梯度，显著的残余应力不可避免，并可能在部件服役期间造成危害。有效缓解这些应力的关键在于能否准确高效地建立热力学过程模型。研究人员开发了一种简化的有限元建模方法，并将其应用于水平与垂直两种方向构建的圆柱形部件。通过对比部件经切割后的实际变形量与模型预测值，发现两者吻合度良好（误差在5%以内）。该模型还预测了部件最终应力场，进而分析驱动变形的主应力以及两种构建方向结果差异的成因。
关键词： 激光粉末床熔融、残余应力、有限元建模、激光粉末床熔融、变形
更新于2025-09-12 10:27:22
-
激光冲击处理提高不锈钢试样疲劳寿命的研究
摘要： 通过有限元建模研究了激光冲击处理（LSP）对03Kh22N6M2钢制不锈钢试样疲劳寿命的影响。将已知的实验疲劳寿命参数与有限元建模数据进行了对比，发现数值模拟结果与实验数据具有良好的一致性。研究表明，试样厚度是应用LSP技术的重要参数。结果表明，随着试样厚度减小，经LSP处理后的疲劳寿命显著提高。对于约2mm的薄试样，采用LSP技术可使疲劳寿命提升达300%。
关键词： 残余应力、有限元建模、疲劳寿命、激光冲击波处理
更新于2025-09-11 14:15:04
-
通过有限元建模研究激光诱导羽流及激光粉末床熔融（LPBF）中颗粒卷吸的尺度效应
摘要： 尽管在钻孔或焊接等几种激光加工过程中已观察到金属汽化现象，但蒸汽羽流的膨胀及其引发的副作用尚未被完全理解。特别是，由于近期激光粉末床熔融（LPBF）研究发现金属汽化是材料剥蚀和粉末飞溅的主要来源，这一现象正引发科学与工业界的广泛关注。本研究旨在深入揭示激光诱导汽化的动力学机制，并评估不同气体对颗粒夹带的作用潜力。为此，基于全面文献综述建立了激光诱导小孔与羽流的自洽有限元模型。通过高速成像测量蒸汽羽流上升速度的专项实验诊断对该模型进行了验证，从而量化了不同激光入射强度和气流模式（如蒸汽羽流的蘑菇状结构）下的瞬态动力学特征。最终，该模型被用作量化LPBF中夹带流动的工具，并推导出以背景气体特性为变量的颗粒夹带速度阈值解析模型。借此可预测气体环境改变时剥蚀现象的演变规律。
关键词： 金属蒸汽羽流、激光束熔化（LBM）、高速成像、有限元建模（FEM）
更新于2025-09-11 14:15:04
-
介孔二氧化钛包覆生物传感器及有限元模型设计用于低分子量靶标的高灵敏度检测
摘要： 本文介绍了一种涂覆TiO2介孔薄膜作为敏感层的高灵敏度生物传感器的应用价值。主要创新点在于采用COMSOL Multiphysics软件通过有限元法对器件进行建模与仿真，该方法能有效考虑三维多孔层的物理特性。使用这种带有三维多孔层的Love波器件的策略不仅易于功能化，还能通过增加Love波声能在三维敏感层内的扰动来提升传感器表面捕获目标物的数量及检测灵敏度。首先通过实验制备了三维二氧化钛介孔层器件，其结果与模拟数据高度吻合。进一步研究了粘度范围1-7cP（符合典型生化应用需求）的牛顿流体实验测试显示：300纳米厚多孔敏感层的灵敏度达到裸器件的10倍，其中蕴含的动态特性值得深入研究，这为低分子量生物化学目标的生物检测展现了该结构的巨大潜力。
关键词： 表面积与体积比、介孔材料、生化传感、射频洛夫波器件、有限元建模、液体介质中的声学相互作用
更新于2025-09-10 09:29:36
-
扫描电子显微镜内硅纳米线弹性行为的测定
摘要： 采用配备压阻式力传感器的微操纵器，在扫描电子显微镜（SEM）真空腔室中对双锚定?110?取向硅纳米线样品进行了三点弯曲测试。制备的纳米线宽度为35纳米和74纳米，高度为168纳米。通过自上而下的制备方法（包含一系列刻蚀工艺），这些纳米线与其10微米高的支撑结构实现了一体化制备。通过透射电子显微镜（TEM）精确测定了纳米线横截面的实际尺寸。在SEM腔室中进行实验，还能直接观察理想加载条件（如扭转）的任何偏差，从而在模拟中予以考量。当采用169吉帕作为?110?取向硅的弹性模量（体材料值）时，实测的力-位移行为与有限元建?；竦玫哪Ｄ饨峁叨任呛稀Ｒ虼?，测试结果既未显示尺寸效应，也未发现所研究纳米尺度物体存在残余应力的证据。同时捕捉到了原生氧化层随纳米线尺寸减小而增强的效应。结果表明，所开发的纳米线制备方法具有集成到功能性微机械器件中的潜力。
关键词： 扫描电子显微镜、硅纳米线、三点弯曲试验、有限元建模、弹性行为
更新于2025-09-09 09:28:46