金属板料激光冲击成形中的冲击动力学问题研究初探

介绍激光冲击成形机理,分析激光冲击波产生原因,初步探讨了金属板料冲击成形中的力学效应及板料塑性变形情况.     

金属板料激光无模成形技术研究的现状

金属板料激光无模成形是一种先进柔性制造技术,它包括激光热应力成形、激光冲击成形二种方法,本文分别介绍它们研究的现状、机理、特点,同时也指出其存在的问题。     

金属板料激光无模成形技术研究的现状

金属板料激光无模成形是一种先进柔性制造技术,它包括激光热应力成形、激光冲击成形二种方法,本文分别介绍它们研究的现状、机理、特点,同时也指出其存在的问题.     

金属板料成型的三维弹塑性大变形有限元模拟

根据非线性连续介质力学的基本原理推导板料成型分析的三维弹塑性大变形全量拉格朗日法的有限元列式，首次给出其矩阵表达式的显式，并对圆板半球形凸膜胀形进行了模拟，模拟与实际结果吻合较好。     

金属板料的几种无模成形技术的研究现状

介绍了用于板料塑性成形加工的喷丸成形、数字化渐进成形、无模多点成形、激光热应力成形和激光站压成形等几种无模成形技术的国内外研究现状、基本原理和特点，并就关键技术、存在问题及今后的发展趋势作了简要分析。     

激光冲击对金属板料裂纹的影响模型

研究了含有裂纹的金属板料在激光冲击波载荷作用下裂纹尖端应力强度因子和裂纹扩展速度的变化,利用断裂力学理论,对激光冲击加载下裂尖参数计算模型进行优化,采用应力强度因子叠加法,将外加载荷引起的应力强度因子和激光冲击后残留的残余压应力引起的应力强度因子叠加,推导出下裂纹尖端应力场强度因子表达式,由此可精确计算出金属板料的裂纹萌生寿命和裂纹扩展速度,实验验证了航空钛合金Ti6Al4V激光冲击后残余应力对裂纹扩展速度的影响,从而建立了激光冲击作用对板料裂纹扩展的影响的理论模型。     

钛合金板料激光冲击变形的数值模拟和实验

实验研究了激光能量和不同的冲击路径、冲击次数对TA2钛合金板料变形的影响，并用ABAQUS软件进行了有限元模拟。结果表明：随着激光能量的增加，板料的变形量增大；板料几何尺寸和厚度越大，板料越难变形；冲击次序不同，板的变形量也不同，板的变形以沿板的长度方向且对称冲击为最大。通过数值模拟可优化激光冲击的相关参数，预测板料变形。     

激光冲击效果的影响因素及其发展趋势

简单介绍了激光冲击加工技术产生的背景、发展概况，详细分析了激光冲击加工的基本原理和主要影响因素，并对其激光的功率密度，约束层表面的涂层及涂层材料重要影响因素进行了分析研究，介绍了激光冲击工艺应用于实际加工，以改善材料的疲劳强度，耐磨性及抗裂性能等特性，最后对激光冲击加工的发展现状及未来研究趋势做了探讨。     

金属板料无模成型制造集成系统的研究与应用示范

由吉林大学开发的无模成形集成系统以多点成形技术为核心，利用计算机控制一系列规则排列的冲头点阵，通过调整冲头高度形成所需的成形曲面，代替模具实现金属板壳类件的无模、快速、数字化成形。     

激光喷丸技术及其应用

随着激光技术的发展，高能激光和材料相互作用产生的高幅冲击波技术已得到了广泛研究。激光喷丸技术就是利用强脉冲激光诱导产生的高能冲击波在金属材料表面改性和成形方面的一个应用。介绍了激光喷丸强化和激光喷丸成形的机理、特点和工业应用，并对应用前景作了分析。     

板料的快速激光成形技术及其应用

介绍一种利用激光扫描金属薄板所导致的热应力来实现塑性变形的工艺方法，根据激光扫描时所形成的两类典型温度场，探讨激光成形的机理，在板料的几何参数，热物性，光束能量及分布等方面分析激光成形的技术要点，提出该技术所面临的问题，并展望其应用领域和前景。     

Analysis and experiment on deformation of sheet metal by laser shock wave

The mechanism of laser shock deformation and the reason for the production of the shockwave are introduced. An evaluation formula of the detonation wave pressure in the system of laser, energy transferring-medium and sheet metal is built according to the theory of detonation wave and blasting gas-dynamics. The minimal energy of the laser pulse is evaluated on the basis of the formula of the laser shock pressure and evaluation of dynamic yielding strength. The experiment is also validated. The result shows that the quantity of sheet metal deforming is nonlinearly increased with laser energy, i.e., pressure of the laser shock wave. Under a laser-induced ultra-high pressure and high strain rate, structural steels and composite materials undergo plastic deformation. __________ Translated from Journal of Nanjing University of Aeronautics and Astronautic, 2005(S1) (in Chinese)     

激光冲击软模大面积微弯曲成形方法

为了实现金属箔板大面积微弯曲成形,本文结合激光冲击微弯曲成形技术与软模成形技术的优点,提出了激光冲击软模大面积微弯曲成形方法。该方法是在脉冲激光冲击波压力下,将软模作为柔性冲头作用于金属箔板来实现工件成形的。实验中使用了InnolasGmbit公司生产的Spitlight2000THG脉冲激光器,将250μm厚的聚氨酯橡胶薄膜作为软模,采用德国LPKF-ProtoMat-C60型雕刻机在印刷电路板上加工出深度为120μm的U型多槽模具,实现了在厚度为30μm的铜箔板上一次性对3个U型凹槽冲击成形。用KEYENCEVHX-1000C超景深三维显微系统进行工件观测,结果显示工件上的微成形槽具有良好的轮廓质量。以ANSYS/LS-DYNA为平台,使用有限元建模（FEM）方法对微弯曲过程进行了数值模拟。实验和模拟结果均表明,加载软模的工件与模具的U型凹槽特征在形状上更加接近,成形工件更加均匀,而且具有较好的表面质量,其最大平均成形深度可达110μm,大于激光直接冲击成形的最大深度（88μm）,说明使用软模提高了充型能力。     

板料激光三维弯曲成形的工艺研究

激光成形是1种利用激光作为热源的热应力无模成形新技术.介绍了激光成形的工艺过程及加工设备,分析了激光成形机理,研究了板料激光三维弯曲成形的工艺以及典型工件的成形方案.最后综述了该工艺技术的发展前景.     

关于板件激光热成形工艺规划方法的研究

根据计算速度快捷的曲面生成算法-几何参数法,提出了基于几何参数法的模拟板材激光成形全工艺的新方法,应用VB软件实现了此模型的板材激光成形全工艺模拟.并提出了基于几何参数法的工艺方案设计和工艺控制方法.模拟计算结果证明,该方法在模拟整个激光成形过程中应用的可行性和实用性.     

金属板材数控单点渐进成形加工轨迹优化研究

提出一种对金属板材数控单点渐进成形的加工轨迹优化及成形压头压入点沿工件轮廓均布处理的方法。解决了工件局部的凹陷与破裂问题，提高了板料数控渐进成形的质量。     

基于激光冲击波的板料塑性成形新技术

提出利用激光冲击波技术实现板料的柔性塑性成形，分析了其成形机理、工艺过程和技术特点。利用脉冲能量为10－30J，脉宽为20ns的激光束，对SUS304薄钢板和40Cr进行了激光冲激波胀形实验，初步的实验结果表明，激光冲击波板料成形是一种冷塑性成形技术，具有超快速、高应变率等优点和较大的成形柔性。能适用于常规模具无法成形的结构钢和复合材料的成形，拓展了冷冲压成形的零件范围。