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oe1(光电查) - 科学论文

47 条数据
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  • 基于Al-SiC金属基复合材料的DPSS激光微加工

    摘要： 铝硅碳化物是一种金属基复合材料，主要应用于设计标准中以强度重量比和高导热性为首要考虑的领域。该材料在航空航天部件、汽车及电子工业中有着广泛应用。本研究采用二极管泵浦固态脉冲Nd:YAG激光器对这种难加工材料进行微沟槽加工。实验方案基于响应面方法学(RSM)采用中心复合设计(CCD)制定，并通过方差分析检验所拟合回归数学模型的充分性。研究提出了脉冲宽度、脉冲频率、电流强度和辅助气压等工艺参数的合理范围。筛选试验表明：当辅助气体采用0.2至1 kgf/cm2压力范围的氧气时效果最佳，这归因于其在激光与材料相互作用过程中的优势。以铝硅碳材料上加工产生的微沟槽上宽偏差、下宽偏差和深度偏差作为响应指标，通过生成的表面图分析了不同参数对响应的交互影响。最终利用基于元启发式搜索算法的多目标粒子群优化(MOPSO)技术确定了最优工艺参数组合。

    关键词： MMC（金属基复合材料）、ANOVA（方差分析）、Nd:YAG（掺钕钇铝石榴石）、RSM（响应面法）、SEM（扫描电子显微镜）

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 采用响应面法优化镍基高温合金薄板激光切割工艺参数

    摘要： 本研究针对镍基高温合金薄板沿直线切割轮廓进行脉冲Nd:YAG激光切割时切缝几何形状的多质量特性建模与优化。选取上缘切缝偏差和切缝锥度作为质量特性指标。这些激光切割质量特性是四个输入参数（即：灯电流、脉冲持续时间、脉冲重复频率和扫描速度）的函数。采用基于Box-Behnken设计(BBD)的实验获取切割质量特性的实验数据，并运用响应面法(RSM)建立模型及优化响应参数。

    关键词： Box-Behnken设计、激光切割、响应面法、高温合金薄板

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 基于多目标量子行为粒子群优化算法的激光熔覆建模与优化

    摘要： 激光熔覆的工艺参数对熔覆涂层质量具有重要影响。通常优化某一性能会导致其他性能下降。本研究系统探究了制备CoCr1.5FeNiNb0.5涂层的关键参数（即激光功率、扫描速度和离焦量）对稀释率和残余应力的影响。采用响应面法建立了这些参数与稀释率及残余应力的多项式模型，并分析了各参数对响应值的影响。随后将二次模型作为约束函数，运用多目标量子行为粒子群优化算法寻求最小稀释率和残余应力。最终通过该算法预测最优工艺参数并制备出高熵合金涂层。所制得的CoCr1.5FeNiNb0.5高熵合金涂层由FCC相和Laves相组成。

    关键词： 稀释、残余应力、响应面法、激光熔覆、多目标

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 掺铒光纤激光切割碳纤维增强复合材料时热影响区与表面粗糙度的实验研究及建模

    摘要： 在当今时代，工业应用中主要采用两类复合材料——聚合物基复合材料和金属基复合材料，其产量需求正快速增长。但由于传统加工方法难以加工这些材料，它们在工业界的接受度并不高。缺陷形成、高强度和高硬度等因素导致传统工艺难以加工复杂形状，这促使了新型非传统加工方法的发展。激光加工法作为非传统工艺之一，因其切割速度快且不接触工件的优势，在复合材料切割领域日益普及。本实验采用掺铒光纤激光器研究碳纤维增强聚合物复合材料的可加工性，并观察不同加工参数对热影响区和表面粗糙度等性能指标的影响。研究发现该复合材料易于加工（但存在扫描电镜检测到的表面缺陷）。降低功率并提高扫描速度与离焦距离，可减小材料表面粗糙度和热影响区范围。

    关键词： 光纤激光器，碳纤维增强复合材料，热影响区，响应面法，表面粗糙度

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 响应面法可用于预测530纳米LED激发的虎红对食源性病原体的光灭活效果

    摘要： 本研究探究了孟加拉玫瑰红（RB）联合绿光LED对金黄色葡萄球菌和鼠伤寒沙门氏菌的光动力杀菌效应。通过响应面法评估RB浓度与光照时间的相互作用，并采用二阶多项式经验模型拟合实验数据。该模型预测的两种细菌菌落数受上述因素综合影响的结果与预测值及实验观测相符（金黄色葡萄球菌：R2=0.8483，p=0.0013；鼠伤寒沙门氏菌：R2=0.9191，p=0.0001）。当光照剂量分别为0.125 J·cm?2和152.0 J·cm?2时，观察到两种细菌被完全抑制。处理后还出现膜完整性丧失、形态改变及细胞内部结构变化。该多项式模型能准确反映RB与绿光LED在aPDT治疗中的协同效应，证实此组合可有效灭活金黄色葡萄球菌和鼠伤寒沙门氏菌。

    关键词： 孟加拉玫瑰红、绿色LED光、鼠伤寒沙门氏菌、响应面法、金黄色葡萄球菌、光动力杀菌效应

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 基于响应面法的5083铝合金激光-GMAW焊接参数对气孔迁移的优化研究

    摘要： 基于响应面法的中心复合设计，建立了揭示5083铝合金激光-GMAW焊接工艺参数与气孔迁移距离关系的数学模型。选取焊接电流、焊接速度和激光-电弧距离三个参数作为因子，以气孔与焊缝底部的距离作为响应值。通过方差分析检验模型显著性。实验结果表明：低焊接速度与高电流有利于降低熔池凝固速率，使气孔能及时溢出焊缝；当焊接速度增加时，需适当提高焊接电流和激光-电弧距离以扩大熔池体积，避免气孔被凝固壁捕获?；诟媚Ｐ图扑愠?0毫米铝合金激光-MIG复合焊接的优化参数，在135安培/0.6米/分钟/1.22毫米（焊接电流/焊接速度/激光-电弧距离）组合下可获得最大气孔迁移距离。

    关键词： 激光电弧焊、气孔迁移、响应面法

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 透明亚克力与聚碳酸酯的脉冲Nd:YVO4透射式激光焊接优化

    摘要： 本研究通过透射式激光焊接（TTLW）技术，在不同激光功率、扫描速度和频率参数下对两种透明塑料材料（丙烯酸和聚碳酸酯）进行搭接焊接，且未使用填充材料。通过检测与试验研究了输入参数对焊缝质量的影响。采用统计软件Design Expert 10进行实验设计与分析，以断裂载荷和焊缝宽度作为响应指标。运用响应面法（RSM）实现多目标优化，同步实现焊缝宽度最小化与断裂载荷最大化。通过验证试验确认所采用的优化技术的有效性。

    关键词： 设计专家10，多目标优化，响应面法，TTLW，丙烯酸和聚碳酸酯

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • Ti6Al4V钛合金纤维激光微切割中切缝偏差的参数化研究

    摘要： 通过近期技术的进步，在制造具有特定标准的所需产品方面已实现独特的加工范围。这种现有的先进技术能够生产由不同材料制成的各种部件、结构、形状等，并具备必要的尺寸和几何特征。但对于平均功率50瓦的机器而言，要实现厚度达2毫米金属板材的高质量切割极为困难。在低功率光纤激光加工中，独特的锯切角度参数对1毫米厚钛合金板材（Ti6Al4V）切割时的切缝偏差具有重要影响。本研究领域探讨了锯切角度与切割速度、功率设置、占空比和脉冲频率等其他工艺参数的相互作用，旨在降低钛合金金属板材的切缝偏差——实验基于响应面法（RSM）的中心复合设计（CCD）技术开展。

    关键词： 切缝偏差、锯切角度、钛合金Ti6Al4V、响应面法

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • ?；て辶髁慷灾苯蛹す庵圃霢ISI 316L不锈钢熔覆层质量的影响

    摘要： 直接激光制造（DLF）作为一种增材制造技术已被广泛应用。然而，?；て辶魉俚挠跋煲约凹す夤β?、扫描速度和粉末进给速率等其他参数在制造过程中的相互作用尚未得到研究。本研究通过二水平全因子实验和响应面法（RSM）评估了四个因素。由此确定了影响两个响应指标（形状因子和稀释率）的加工参数间相互作用，并首次对与?；て辶魉傧喙氐牧礁鱿煊⒘嘶毓槟Ｐ徒型臣破拦?。利用等高线和曲面图进行了交互优化。随后通过冶金和力学分析验证了四个参数的最佳组合。通过调节保护气体流速可获得更均匀的表面形貌和更细小的微观组织。结果表明，?；て辶魉偌捌溆肫渌问南嗷プ饔枚訟ISI 316L不锈钢零件的制造具有重要影响。这项基础研究揭示了该参数的重要性，并深化了对多加工参数间相互作用的理解。

    关键词： 全因子实验，响应面法，方法学，直接激光制造

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 硼硅酸盐玻璃磨料辅助电化学放电钻孔（G-ECDD）的性能评估与多响应优化

    摘要： 先进玻璃陶瓷的加工对现代工业具有重要意义且极具挑战性。本研究尝试了一种新型磨削辅助电化学放电钻孔（G-ECDD）混合技术，通过旋转磨具的磨削作用与电化学放电的热熔效应相结合来实现硼硅酸盐玻璃的钻孔加工。该技术采用常规电化学放电设备并配置旋转金刚石涂层钻头，使用中空金刚石空心钻替代传统实心磨具。研究设计开发了弹簧进给系统以实现工具进给运动，该系统能平衡金刚石磨粒的磨削作用与放电热熔作用。通过初步实验确定了弹簧进给系统的最佳弹簧力及工具转速，以实现材料去除过程中电化学放电加工与磨削作用的平衡。 采用响应面法（RSM）研究了电压、占空比、脉冲周期和电解液浓度等加工参数对材料去除率（MRR）和孔径径向过切量（ROC）的影响。结果显示占空比和电压是影响MRR的最显著因素，而电压和脉冲周期是控制钻孔径向过切的主要因素?；谑笛槭萁⒘薓RR和ROC的二阶回归模型，并运用灰色关联分析法优化该多目标问题。确定90V电压、0.7占空比、0.002s脉冲周期及3.5M电解液浓度为最优参数组合。 研究发现粘结材料劣化和金刚石磨粒脱落是G-ECDD过程中的主要工具磨损形式。高频脉冲直流电因放电间隙散热时间不足导致工具磨损加剧，且高频工况下电流密度在边缘集中会加速工具端面磨损。显微图像分析表明，G-ECDD的材料去除机制包含放电热熔、金刚石磨粒磨削以及电解液高温化学蚀刻的综合作用。

    关键词： 电化学放电加工、响应面法、工具磨损、径向过切、灰色关联分析、材料去除率、材料去除机理、磨削

    更新于2025-09-11 14:15:04