激光沖擊加工是利用激光脈沖誘導的高壓等離子沖擊波實現(xiàn)材料強化與成形的制造技術,具有靶材應變率高、適合微零件制造、加工柔性大以及效率高等顯著優(yōu)點。目前,高性能可控表面形貌的制備是眾多領域的研究重點,微米尺度下的金屬可控形貌已在微機電系統(tǒng)、微傳感器、微執(zhí)行器、印制電路板、微反應器和熱壓印模具等諸多領域獲得廣泛應用。本論文將根據(jù)研究目的對該技術進行適當?shù)馗倪M和完善,從而完成高性能無輪廓銅箔、具備高溫穩(wěn)定性的3D微結(jié)構(gòu)以及熱可控表面形貌的成形,并通過實驗和數(shù)值模擬的方法研究了各工藝參數(shù)對金屬箔片成形質(zhì)量的影響,探討了微結(jié)構(gòu)的微觀成形過程與可控表面形貌的綜合性能,揭示了相應的塑性形變機理、強化機制、相變過程以及多種穩(wěn)定性機理。首先,系統(tǒng)地論述了激光沖擊加工技術理論,主要包括加工原理、工藝參數(shù)調(diào)節(jié)、激光與材料的相互作用、應變率效應以及金屬材料的形變機理,為隨后的仿真分析和實驗研究奠定了完善的理論基礎。然后,分別搭建了高脈沖能量和低脈沖能量激光沖擊加工實驗平臺。同時,針對激光沖擊加工理論模型,提出了適用于本模型的數(shù)值模擬方法,并在ABAQUS中完成了仿真模型的建立。最后,完成了多種靶材性能表征方法與... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：125 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
變量注釋表
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的與意義
    1.3 激光沖擊加工與金屬箔可控表面形貌的研究動態(tài)
    1.4 研究中存在的問題
    1.5 主要研究內(nèi)容與技術路線
    1.6 本章小結(jié)
2 激光沖擊加工的技術理論及實驗測試方法
    2.1 加工原理與工藝參數(shù)調(diào)節(jié)
    2.2 激光與材料的相互作用
    2.3 金屬的形變機理
    2.4 實驗平臺搭建
    2.5 數(shù)值模擬方法及模型建立
    2.6 表征與檢測方法
    2.7 本章小結(jié)
3 激光沖擊平坦化加工高性能無輪廓銅箔
    3.1 實驗方法與材料選取
    3.2 脈沖能量和搭接率對壓平效果的影響
    3.3 壓平及形變機制研究
    3.4 綜合性能的測試與分析
    3.5 本章小結(jié)
4 激光溫沖擊壓印加工具有高溫穩(wěn)定性的3D微結(jié)構(gòu)
    4.1 實驗方法與材料選取
    4.2 3D微結(jié)構(gòu)的成形與測試
    4.3 微結(jié)構(gòu)成形的數(shù)值模擬分析
    4.4 微結(jié)構(gòu)的高溫穩(wěn)定性測試及其機理分析
    4.5 本章小結(jié)
5 激光沖擊壓印加工熱可控表面形貌
    5.1 實驗方法與材料選取
    5.2 成形與性能研究
    5.3 熱循環(huán)穩(wěn)定性測試
    5.4 雙程形狀記憶效應相變及穩(wěn)定性機理分析
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
作者簡歷
學位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻】：
期刊論文
[1]DZ17G定向凝固高溫合金的微激光沖擊強化方法與疲勞試驗研究[J]. 聶祥樊,李應紅,何衛(wèi)鋒,徐凌志,羅思海,李翔,李一鳴,田樂.  稀有金屬材料與工程. 2018(10)
[2]激光沖擊波調(diào)控NiCrBSi熔覆層表面應力狀態(tài)研究[J]. 陳嘯,陳志斌,張健,潘曉銘,劉文文,曹宇,朱德華,馮愛新.  應用激光. 2018(03)
[3]鈦合金薄壁構(gòu)件激光沖擊殘余應力穩(wěn)定性研究[J]. 何衛(wèi)鋒,李翔,聶祥樊,李應紅,羅思海.  金屬學報. 2018(03)
[4]銅箔激光沖擊微成形微觀組織與殘余應力研究[J]. 左慧,張凱,曹旭,葉云霞.  激光技術. 2018(01)
[5]基于SMA驅(qū)動的仿尺蠖微型機器人[J]. 單彥霞,李宇鵬.  機械設計與研究. 2017(01)
[6]溫度輔助的激光沖擊技術研究進展[J]. 蘇純,周建忠,孟憲凱,楊祥偉,楊煉.  表面技術. 2016(10)
[7]激光誘導等離子沖擊波改善金屬材料疲勞性能及強化機理的研究進展[J]. 王桂陽,張玉波,王海斗,李國祿.  材料導報. 2016(19)
[8]激光沖擊強化提高外物打傷TC4鈦合金疲勞強度的試驗研究[J]. 李東霖,何衛(wèi)鋒,游熙,張金,羅思海,楊竹芳,聶祥樊.  中國激光. 2016(07)
[9]微結(jié)構(gòu)功能表面的應用及制造[J]. 楊輝,張彬,張利鵬.  航空精密制造技術. 2015(05)
[10]激光沖擊強化對AZ31鎂合金力學性能和組織結(jié)構(gòu)的影響[J]. 張青來,王榮,張冰昕,錢陽,陳駿,洪妍鑫,吳鐵丹.  中國激光. 2015(03)

博士論文
[1]金屬表面超聲滾壓加工理論及表層力學性能研究[D]. 劉宇.天津大學 2012
[2]激光沖擊強化鋁合金力學性能及微觀塑性變形機理研究[D]. 魯金忠.江蘇大學 2010
[3]微尺度激光沖擊強化金屬靶材數(shù)值模擬與實驗研究[D]. 車志剛.華中科技大學 2009

碩士論文
[1]激光沖擊強化金屬表面位錯密度和晶粒尺寸的研究[D]. 張智凱.江蘇大學 2016
[2]基于微模具的激光沖擊壓印成形技術研究[D]. 沈宗寶.江蘇大學 2010
[3]AZ31B鎂合金中強激光誘發(fā)沖擊波的實驗研究及數(shù)值模擬[D]. 于水生.江蘇大學 2010



本文編號：3167971