表面織構(gòu)即通過某種加工方式在材料表面加工出微納尺度、具有特定形狀和分布方式的微結(jié)構(gòu)。近年來的模擬研究及理論分析結(jié)果表明,對表面織構(gòu)底部形狀進行優(yōu)化設(shè)計能夠有效提升織構(gòu)摩擦副的摩擦學性能,但由于受到制備工藝的限制,對織構(gòu)底部形狀的影響規(guī)律的實驗研究還較為缺乏。理論上,通過控制激光光強分布并控制熔融層厚度,可實現(xiàn)孔形的有效控制。因此,實現(xiàn)可控底部織構(gòu)的構(gòu)建關(guān)鍵在于對實現(xiàn)熔融層厚度的控制。為此,本文通過數(shù)值模擬和實驗相結(jié)合的方法考察了納秒激光加工中激光參數(shù)對熔融層厚度的影響規(guī)律,具體開展了如下工作:首先,構(gòu)建納秒激光加工模型,模擬過程中把激光燒蝕模型簡化成二維的對稱結(jié)構(gòu)。然后,使用DistMesh網(wǎng)格劃分工具對模型進行不規(guī)則劃分,采用有限差分法對模型進行離散求解。最后,通過納秒激光加工實驗中的微結(jié)構(gòu)火山口相對高度激光參數(shù)的變化規(guī)律來驗證模擬結(jié)果,進一步驗證了納秒激光加工熔體厚度的可控性。采用雙溫模型模擬研究了熔體厚度、燒蝕輪廓隨激光參數(shù)（包括激光能量密度、脈沖數(shù)量以及脈沖寬度）的變化規(guī)律。結(jié)果發(fā)現(xiàn):在低能量密度條件下,熔體厚度隨能量密度的增加而略有減少;隨脈沖數(shù)量的增加,熔體厚度的變化呈上升... 

【文章來源】：江蘇大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題來源及研究的目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究進展
        1.2.1 表面織構(gòu)改善摩擦學性能研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
        1.2.2 表面織構(gòu)制備方法
    1.3 激光與材料的相互作用一般規(guī)律
    1.4 脈沖激光加工技術(shù)
        1.4.1 飛秒激光加工技術(shù)
        1.4.2 皮秒激光加工技術(shù)
        1.4.3 納秒激光加工技術(shù)
    1.5 激光加工數(shù)值研究現(xiàn)狀
    1.6 本論文的主要研究內(nèi)容
第二章 納秒激光加工模型和實驗基礎(chǔ)
    2.1 建模方法
        2.1.1 雙溫模型
        2.1.2 網(wǎng)格劃分
        2.1.3 定義參數(shù)
        2.1.4 數(shù)值方法
    2.2實驗
        2.2.1 表面織構(gòu)的納秒激光加工
        2.2.2 微結(jié)構(gòu)測量
第三章 激光能量對熔體厚度的影響
    3.1 引言
    3.2 模擬參數(shù)
    3.3 結(jié)果和分析
        3.3.1 脈沖數(shù)量對鋁合金熔體厚度的影響
        3.3.2 脈沖數(shù)量對不同材料熔體厚度的影響
        3.3.3 激光能量對鋁合金熔體厚度的影響
        3.3.4 脈沖能量對不同材料熔體厚度的影響
    3.4 本章小結(jié)
第四章 脈沖寬度對熔體厚度的影響
    4.1 引言
    4.2 模擬參數(shù)
    4.3 結(jié)果和分析
        4.3.1 脈沖寬度對鋁合金熔體厚度的影響
        4.3.2 脈沖寬度對不同材料熔體厚度的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 激光光強分布對織構(gòu)底部形狀的影響
    5.1 引言
    5.2 理論基礎(chǔ)
    5.3 數(shù)值模擬
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間主要研究成果及參與科研項目


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3472338