激光喷丸过程中诱导冲击波峰值压力研究

摘要

激光喷丸技术是一种高效、柔性的材料表面处理工艺，它利用高功率脉冲激光与材料表面的相互作用诱导产生高压冲击波，在金属材料内部引入残余压应力，提高金属材料的抗疲劳性、耐腐蚀性和耐磨度。影响残余压应力分布最主要的因素是激光诱导冲击波压强，本文提出了基于凝聚介质理论模型的激光诱导冲击波峰压分析方法。主要工作有以下几点：
　　本文采用约束烧蚀结构模型，以冲击波基本关系式描述了激光诱导冲击波的传播特性，利用凝聚介质实用状态方程和D?u雨果纽线，提出了基于凝聚介质理论模型的激光诱导冲击波峰压分析方法。激光诱导冲击波峰压与入射激光功率密度、冲击波速度、初态密度和绝热指数等有关。
　　实验研究了不同激光功率密度辐照条件下的激光诱导冲击波峰压大小。用PVDF压电传感器测量了不同强度的激光作用在不同厚度铝合金表面的冲击波压力实验值。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 激光喷丸技术的优点及其发展、应用

1.3 国内外理论研究进展

1.4 本课题研究的主要内容

第二章 约束烧蚀模型下的经典理论分析

2.1 典型冲击压力模型

2.2 讨论

2.3 本章小节

第三章 凝聚介质模型理论分析方法

3.1 冲击波基本关系式

3.2 凝聚介质特点

3.3 凝聚介质模型中冲击波作用过程的压力分析

3.4 激光诱导冲击波峰压

3.5 绝热冷却过程

3.6 本章小节

第四章 激光诱导冲击波峰压的实验研究

4.1 实验方法

4.2 压电信号数据处理方法

4.3 实验结果与分析

4.4 本章小节

第五章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

致谢

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