金屬增材制造（Additive manufacturing,AM）技術(shù)具有精確還原原型、快速成形等特點(diǎn),可以制造各種復(fù)雜器件,在航空領(lǐng)域、機(jī)械領(lǐng)域以及軍事領(lǐng)域均有很好的應(yīng)用前景。然而,增材制造加工過(guò)程中存在著由于設(shè)備精度控制原因造成材料過(guò)損的問(wèn)題,使成形零件產(chǎn)生缺陷。由于鉻元素可以增強(qiáng)增材制造材料的塑形率,通過(guò)對(duì)材料鉻元素的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)可以對(duì)零件的成形質(zhì)量進(jìn)行預(yù)測(cè)判斷。因此,實(shí)現(xiàn)對(duì)增材制造制造過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、對(duì)成分元素的精確檢測(cè)對(duì)于成形質(zhì)量的控制十分重要。激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)（Laser induced breakdown spectroscopy,LIBS）因具備樣品無(wú)需預(yù)處理、可同時(shí)快速分析多元素以及遠(yuǎn)距離實(shí)時(shí)在線檢測(cè)等特點(diǎn),在金屬成分監(jiān)測(cè)領(lǐng)域具有廣泛的實(shí)用化前景。本文利用LIBS技術(shù)對(duì)增材制造材料中的鉻（Cr）元素進(jìn)行監(jiān)測(cè),并解決了監(jiān)測(cè)過(guò)程中的一些關(guān)鍵因素問(wèn)題,如提高三維移動(dòng)平臺(tái)的控制精度,激光能量、脈沖間隔、光譜儀采集延時(shí)、激光焦點(diǎn)距離和激光波長(zhǎng)對(duì)監(jiān)測(cè)的影響,同時(shí),對(duì)如何提高監(jiān)測(cè)Cr元素的穩(wěn)定性和精確性以及增材制造成形零件中的缺陷進(jìn)行精準(zhǔn)識(shí)別方法研究,本文的具體研究?jī)?nèi)容如下:1、針... 

【文章來(lái)源】：長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)吉林省

【文章頁(yè)數(shù)】：89 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究目的與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 增材制造監(jiān)測(cè)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 LIBS監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 文章研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
    1.4 本章小結(jié)
第2章 增材制造監(jiān)測(cè)系統(tǒng)原理及模型研究
    2.1 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理
        2.1.1 激光輻射原理
        2.1.2 等離子體信號(hào)采集原理
        2.1.3 同步控制原理
        2.1.4 三維移動(dòng)平臺(tái)設(shè)計(jì)原理
    2.2 單變量數(shù)學(xué)模型
        2.2.1 絕對(duì)強(qiáng)度法
        2.2.2 內(nèi)標(biāo)法
    2.3 多變量數(shù)學(xué)模型
    2.4 數(shù)學(xué)模型評(píng)價(jià)指標(biāo)
    2.5 本章小結(jié)
第3章 增材制造監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)搭建
    3.1 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
    3.2 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件平臺(tái)搭建
        3.2.1 激光輻射模塊
        3.2.2 等離子體信號(hào)采集模塊
        3.2.3 同步控制系統(tǒng)
        3.2.4 三維移動(dòng)平臺(tái)設(shè)計(jì)
    3.3 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)
        3.3.1 光譜數(shù)據(jù)分析
        3.3.2 圖像數(shù)據(jù)分析
        3.3.3 數(shù)據(jù)處理
        3.3.4 運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)
    3.4 監(jiān)測(cè)樣品制備
    3.5 本章小結(jié)
第4章 增材制造監(jiān)測(cè)系統(tǒng)參數(shù)研究
    4.1 元素譜線的選取
    4.2 實(shí)驗(yàn)參數(shù)及范圍選取
        4.2.1 激光能量對(duì)監(jiān)測(cè)的影響
        4.2.2 脈沖間隔對(duì)監(jiān)測(cè)的影響
        4.2.3 采集延時(shí)對(duì)監(jiān)測(cè)的影響
        4.2.4 焦距對(duì)監(jiān)測(cè)的影響
        4.2.5 激光波長(zhǎng)對(duì)監(jiān)測(cè)的影響
    4.3 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)定量分析
        4.3.1 基于絕對(duì)強(qiáng)度法對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)研究
        4.3.2 基于偏最小二乘法監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)研究
        4.3.3 基于最小二乘-支持向量機(jī)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)研究
    4.4 本章小結(jié)
第5章 增材制造系統(tǒng)缺陷監(jiān)測(cè)研究
    5.1 增材制造系統(tǒng)缺陷特征
        5.1.1 缺陷分類和產(chǎn)生機(jī)理分析
        5.1.2 缺陷特征提取
    5.2 增材制造缺陷識(shí)別精度提高方法研究
        5.2.1 基于偏最小二乘的缺陷識(shí)別
        5.2.2 基于LSSVM的缺陷識(shí)別
    5.3 預(yù)判結(jié)果驗(yàn)證
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Cr含量對(duì)激光增材制造12CrNi2合金鋼的組織結(jié)構(gòu)的影響[J]. 董志宏,亢紅偉,謝玉江,遲長(zhǎng)泰,彭曉.  材料研究學(xué)報(bào). 2018(11)
[2]基于自由定標(biāo)法的LIBS鋼液Cr元素和Ni元素的定量分析[J]. 崔金龍,馬翠紅,徐少彬,高貝貝,郭寶軍,于雪.  應(yīng)用激光. 2018(04)
[3]共線雙脈沖激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)檢測(cè)鋁合金中的Cr和Mn[J]. 楊瑞兆,蘇雪嬌,於有利,周衛(wèi)東.  強(qiáng)激光與粒子束. 2018(09)
[4]最小二乘支持向量機(jī)和內(nèi)標(biāo)法的樂(lè)果農(nóng)藥含量LIBS檢測(cè)[J]. 孫通,劉津,甘蘭萍,吳宜青,劉木華.  光譜學(xué)與光譜分析. 2018(04)
[5]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和激光誘導(dǎo)擊穿光譜的燃煤熱值快速測(cè)量方法研究[J]. 李越勝,盧偉業(yè),趙靜波,馮國(guó)行,魏東明,陸繼東,姚順春,盧志民.  光譜學(xué)與光譜分析. 2017(08)
[6]基于PLS的水體重金屬LIBS特征變量篩選方法研究[J]. 胡麗,趙南京,李大創(chuàng),唐磊,方麗.  光譜學(xué)與光譜分析. 2017(08)
[7]激光誘導(dǎo)擊穿光譜結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)測(cè)定地質(zhì)標(biāo)樣中的鐵含量[J]. 胡楊,李子涵,呂濤.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2017(05)
[8]多變量回歸對(duì)大米中Cd元素LIBS分析精度比較[J]. 楊暉,黃林,劉木華,陳添兵,王彩虹,姚明印.  分析試驗(yàn)室. 2017(04)
[9]激光金屬成形缺陷在線檢測(cè)與控制技術(shù)綜述[J]. 解瑞東,魯中良,弋英民.  鑄造. 2017(01)
[10]利用LIBS技術(shù)實(shí)現(xiàn)鋼液中多元素含量檢測(cè)[J]. 于云偲,潘從元,曾強(qiáng),杜學(xué)維,魏珅,王聲波,王秋平.  光譜學(xué)與光譜分析. 2016(08)

博士論文
[1]基于激光誘導(dǎo)等離子體光譜的真空環(huán)境熔融金屬成分在線檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 潘從元.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[2]基于定量離心分層技術(shù)的快速血液檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)與裝置研究[D]. 崔秀美.中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院 2013
[3]金屬粉末選擇性激光熔化成形的關(guān)鍵基礎(chǔ)問(wèn)題研究[D]. 李瑞迪.華中科技大學(xué) 2010

碩士論文
[1]基于DP-LIBS分析合金微量成分的關(guān)鍵問(wèn)題研究[D]. 牛鴻飛.長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué) 2018
[2]Inconel 625鎳基高溫合金選區(qū)激光熔化工藝及性能研究[D]. 李磊.哈爾濱理工大學(xué) 2018
[3]空間約束下激光誘導(dǎo)銅等離子體光譜研究[D]. 王瑩.吉林大學(xué) 2017
[4]激光選區(qū)熔化Ni 625合金工藝基礎(chǔ)研究[D]. 張潔.華中科技大學(xué) 2015
[5]Cr元素檢測(cè)的激光誘導(dǎo)擊穿光譜研究[D]. 艾卓.沈陽(yáng)理工大學(xué) 2015
[6]激光-TIG電弧復(fù)合焊接等離子體形態(tài)與焊縫特征的研究[D]. 趙子強(qiáng).北京工業(yè)大學(xué) 2011
[7]金屬粉末選擇性激光熔化成形模擬及試驗(yàn)研究[D]. 李佳桂.華中科技大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3094997