激光熱處理優(yōu)化控制研究

     目錄
   1引論
    1.1概述
    1.2激光功率密度分布對(duì)熱處理結(jié)果的影響
    1.3激光光束的優(yōu)化變換
    1.4光束掃描速度對(duì)激光淬火結(jié)果的影響
    1.5工件邊界對(duì)熱作用的影響及作用光束的實(shí)時(shí)變換
    1.6激光熱處理實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)探析
    參考文獻(xiàn)
    2激光熱處理優(yōu)化控制的數(shù)學(xué)模型
    2.1激光熱處理優(yōu)化控制的簡(jiǎn)易模型
    2.1.1具有表面熱源的半無(wú)限大材料熱傳導(dǎo)方程的解及其快速計(jì)算
    2.1.2激光熱處理工藝優(yōu)化的數(shù)學(xué)原則
    2.1.3數(shù)值計(jì)算實(shí)例
    2.1.4以Ac1為界的相變模型
    2.1.5常規(guī)熱處理和激光熱處理的區(qū)別
    2.1.6激光熱處理優(yōu)化的簡(jiǎn)易模型
    2.2碳鋼球化體的激光相變硬化數(shù)學(xué)模擬
    2.2.1數(shù)學(xué)模型
    2.2.2數(shù)值分析
    2.2.3溫度場(chǎng)計(jì)算及潛熱校正問(wèn)題
    2.3碳鋼球化體激光相變硬化模型的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    2.3.1實(shí)驗(yàn)方法與輸入?yún)?shù)
    2.3.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    2.4片狀珠光體碳鋼的激光相變硬化的理論計(jì)算及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    2.4.1理論分析
    2.4.2數(shù)值計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較
    2.4.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    參考文獻(xiàn)
   3紅外大功率激光的測(cè)量
    3.1直邊衍射條紋的間距公式及其在激光測(cè)量中的應(yīng)用
    3.1.1平面波菲涅耳直邊衍射條紋的間距公式
    3.1.2球面波菲涅耳直邊衍射條紋的間距公式
    3.1.3菲涅耳直邊衍射條紋的間距公式在光學(xué)測(cè)量中的應(yīng)用
    3.2激光功率密度實(shí)時(shí)測(cè)量系統(tǒng)LBA的研究
    3.2.1“LBA”檢測(cè)儀的測(cè)量原理
    3.2.2直接來(lái)自LBA探測(cè)儀的測(cè)試信號(hào)特征分析
    3.2.3測(cè)量信息處理實(shí)例
    3.3紅外大功率激光功率密度分布的簡(jiǎn)易測(cè)試
    3.3.1測(cè)量方法簡(jiǎn)介
    3.3.2理論證明
    3.3.3減小測(cè)量誤差的簡(jiǎn)單討論及測(cè)試實(shí)例
    3.4二氧化碳激光功率密度分布測(cè)量的數(shù)據(jù)處理
    3.4.1熱敏紙及常用復(fù)印白紙的熱敏特性
    3.4.2圖像取樣及數(shù)據(jù)處理
    3.4.3測(cè)試數(shù)據(jù)的定標(biāo)
    3.4.4對(duì)衍射影響的補(bǔ)償
    3.5圖像疊加法測(cè)量大功率激光功率密度分布
    3.5.1圖像疊加法測(cè)量原理
    3.5.2激光束功率密度的實(shí)際測(cè)量
    3.5.3圖像疊加法的測(cè)量誤差
    3.6大功率紅外激光功率密度分布的實(shí)時(shí)檢測(cè)
    3.6.1實(shí)時(shí)采樣裝置簡(jiǎn)介
    3.6.2理論研究
    3.6.3討論
    參考文獻(xiàn)
   4激光變換光學(xué)系統(tǒng)
    4.1簡(jiǎn)單分割疊加變換系統(tǒng)
    4.1.1高斯光帶變換系統(tǒng)
    4.1.2矩形光斑變換裝置
    4.1.3簡(jiǎn)單分割疊加變換系統(tǒng)小結(jié)
    4.2分束疊像光學(xué)變換系統(tǒng)
    4.2.1分束疊像變換與簡(jiǎn)單疊加變換的理論比較
    4.2.2反射式方形激光斑疊像器
    4.2.3衍射計(jì)算在光學(xué)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
    4.3激光熱處理實(shí)時(shí)變換系統(tǒng)
    4.3.1光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介
    4.3.2理論研究
    4.3.3理論研究與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較
    參考文獻(xiàn)
   5金屬非熔凝激光熱處理中的熱作用及相變硬化帶計(jì)算
    5.1熱傳導(dǎo)方程及激光熱作用分析方法
    5.1.1熱傳導(dǎo)方程
    5.1.2金屬非熔凝激光熱處理的熱作用求解方法
    5.1.3熱傳導(dǎo)方程的解析解
    5.2熱傳導(dǎo)方程解析解的討論
    5.2.1利用“像光源”處理簡(jiǎn)單邊界問(wèn)題
    5.2.2熱傳導(dǎo)方程的解析解與數(shù)值計(jì)算的比較
    5.2.3幾個(gè)常用的溫度場(chǎng)計(jì)算公式
    5.3相變硬化帶的理論計(jì)算
    5.3.1利用溫度場(chǎng)解析公式及Ac1為界的相變模型直接計(jì)算
    5.3.2相變硬化帶的快速估計(jì)
    參考文獻(xiàn)
   6幾種光學(xué)變換系統(tǒng)的熱作用研究
    6.1非熔凝激光熱處理中光的干涉和衍射結(jié)構(gòu)的熱作用研究
    6.2矩形光斑疊像器的熱作用研究
    6.2.1光斑功率密度分布的幾何光學(xué)描述
    6.2.2溫度場(chǎng)計(jì)算公式的建立
    6.2.3數(shù)值計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測(cè)量的比較
    6.3激光寬帶聚焦系統(tǒng)及其熱作用研究
    6.3.1光學(xué)系統(tǒng)簡(jiǎn)介
    6.3.2光學(xué)系統(tǒng)的幾何光學(xué)討論
    6.3.3溫度場(chǎng)計(jì)算公式及實(shí)驗(yàn)研究
    6.4激光熱處理光束實(shí)時(shí)變換系統(tǒng)的熱作用
    6.4.1實(shí)時(shí)變換系統(tǒng)的幾何光學(xué)討論
    6.4.2光學(xué)系統(tǒng)熱作用公式的建立及熱作用的實(shí)時(shí)模擬
    參考文獻(xiàn)
   7激光熱處理熱應(yīng)力研究
    7.1鐵基材料熱處理后表面的殘余熱應(yīng)力形成分析
    7.2激光熱處理熱應(yīng)力計(jì)算
    7.2.1熱彈性理論的基本方程
    7.2.2半無(wú)限大介質(zhì)表面有移動(dòng)面熱源時(shí)的準(zhǔn)定常熱應(yīng)力
    7.2.3激光熱處理中的熱沖擊問(wèn)題
    7.3利用X射線衍射法測(cè)量殘余應(yīng)力
    7.3.1晶體X射線衍射的布拉格方程
    7.3.2殘余應(yīng)力的X射線衍射測(cè)量
    參考文獻(xiàn)
   8激光熱處理實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用實(shí)例
    8.1簡(jiǎn)單聚焦光束熱處理
    8.1.1實(shí)驗(yàn)裝置及材料
    8.1.2熱處理參數(shù)的選擇原則
    8.1.3實(shí)驗(yàn)結(jié)論與應(yīng)用實(shí)例
    8.2矩形光斑疊像器對(duì)硬化帶形貌的控制研究
    8.2.1實(shí)驗(yàn)裝置及材料
    8.2.2熱處理工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)
    8.2.3實(shí)驗(yàn)結(jié)論及討論
    8.3矩形光斑疊像器用于溝槽表面相變硬化
    8.3.1實(shí)驗(yàn)裝量及材料
    8.3.2熱處理工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)
    8.3.3實(shí)驗(yàn)結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
   附錄A 光波衍射的菲涅耳近似
    A.1基爾霍夫積分定律
    A.2平面衍射物的基爾霍夫衍射公式及瑞利－索末菲公式
    A.3衍射計(jì)算的菲涅耳近似
   附錄B 二維傅里葉變換
    B.1定義和存在條件
    B.2傅里葉變換定理
    B.2.1線性定理
    B.2.2相似性定理
    B.2.3相移定理
    B.2.4帕色伏定理
    B.2.5卷積定理
    B.2.6自相關(guān)定理
    B.2.7傅里葉積分定理
   附錄C 幾個(gè)常用函數(shù)
    C.1矩形函數(shù)
    C.2sinc函數(shù)
    C.3符號(hào)函數(shù)
    C.4階躍函數(shù)
    C.5三角函數(shù)
    C.6園域函數(shù)
    C.7狄拉克8函數(shù)
    C.7.1δ函數(shù)的定義
    C.7.28函數(shù)的主要性質(zhì)
    C.8梳狀函數(shù)
   附錄D 常用函數(shù)的傅里葉變換對(duì)
   附錄E 熱物性系數(shù)為常量的無(wú)限大連續(xù)介質(zhì)中熱
   傳導(dǎo)方程的解
   作者后記