基于激光干涉测振技术的压电陶瓷蜂鸣片质量监控

利用激光干涉技术和干涉条纹大小数拟合计数软件处理方法,研究测量低频微小振动,开展压电陶瓷蜂鸣片质量监控研究。介绍了基于激光干涉技术的振动测量研究方法,分析了压电陶瓷蜂鸣片在正弦电压驱动下,不同初始干涉光程差、不同振幅的振动产生的干涉信号及干涉条纹大小数拟合计数软件处理方法;建立了迈克尔逊干涉测振系统,运用干涉条纹大小数拟合计数软件方法,对不同正弦电压驱动的压电陶瓷蜂鸣片微小振动进行了测量。研究表明,基于大小数拟合计数软件方法的激光干涉测振技术可以有效测量微小振动,为压电陶瓷蜂鸣片质量监控提供一种有效手段。     

光声压电技术对材料热扩散率分布成像研究

利用光声压电技术研究材料热扩散率分布,开展不均匀材料热扩散率分布成像研究。首先,根据频域光声压电热扩散率检测模型,分析了材料热扩散率成像的基本原理与影响参数;其次,通过采用空间逐点扫描与单点频率扫描相结合的方式,建立了扫描光声压电热扩散率成像系统;最后,对不均匀材料开展热扩散率分布成像测量研究。研究结果表明,基于光声压电检测的热扩散率成像技术可有效测量材料的热扩散率分布。     

高功率激光作用下光学元件非线性热效应研究

为了研究高功率激光作用下光学元件热效应的非线性特性对光束质量的影响, 基于热传导、热弹性力学、物理光学等基础理论, 采用有限元分析方法, 进行了高功率连续激光(功率密度约为500kW/cm2)作用下光学元件的温度场和位移场的计算; 分析对比了各个参数的非线性特性对光学元件热效应的影响; 探讨了不同材料、不同形状光斑辐照下的光学元件非线性热效应。结果表明, 高功率连续激光作用下光学元件所反映出的热学、力学和光学吸收存在着不同程度的非线性效应, 其强弱取决于光学元件材料、光斑形状等因素; 高斯激光辐照熔石英样品且吸收率为100×10-6时, 考虑物性参数和温度边界条件的非线性, 会引起表面最大温升16%的相对误差和表面变形峰谷值10%的相对误差。这一结果为开展与此相关的研究提供了一些新思路。     

压电光声技术对材料热性能的研究

利用光声压电(PAPE)技术测量研究材料的热扩散率, 开展了对钇铝石榴石(YAG)新型复合材料热扩散率的测量研究。介绍了基于简化热弹模型理论的光声压电法, 对利用简化热弹模型建立的光声压电理论进行推导, 根据简化的热弹模型, 建立了运用光声压电法检测材料热扩散率的实验系统; 运用光声压电法, 在不同的测试条件下, 对参考样品热扩散率进行检测, 完成了对实验系统的校准; 对YAG等新型复合材料的热扩散率开展测量研究。研究结果显示, 光声压电法是可以用来准确测量金属材料的热扩散率。在适当的实验条件下, 光声压电技术可以有效地测量新型复合材料的等效热扩散率。     

金属增材工艺裂缝缺陷的脉冲光声检测技术

增材制造过程中由于工艺参数控制,材料特性及工件复杂形状等因素仍会导致金属 工件中裂纹、孔隙等缺陷的产生,严重影响产品质量,因此对增材制造工件的缺陷检测具 有非常重要的意义。本文开展了基于光偏转的金属光声裂缝缺陷检测技术研究,文中基于 光偏转测振技术,建立了脉冲光声裂缝检测的验证系统,并开展了相应的模拟测试,获得 了优于20 μm的分辨率,验证了本技术作为裂缝检测技术的可行性 。     

光声方法测量金属材料的热扩散率及热溢出率

利用固体光声技术开展了对金属材料热扩散率及热溢出率的测量研究.首先,根据简化的R-G理论建立一维固体光声池检测材料热性能的理论模型,搭建了相应的光声测试系统;然后检测了紫铜等标准样品的热扩散率及热溢出率,完成了实验方法及系统的校准和验证;最后,对常见几种金属样品的热扩散率及热溢出率进行了检测.研究结果显示,利用固体光声...     

PAPE法对莫来石复合材料热扩散率研究

利用光声压电(PAPE)法开展对Mullite/Al-Cu-Mg复合材料等效热扩散率的测量研究。首先介绍基于简化热弹模型理论的PAPE法并建立相应的实验系统,其次通过对参考样品的检测完成对实验系统的校准,最后研究合金材料及莫来石增强金属基复合材料的等效热扩散率。测量结果表明,含Mullite纤维(20%)的Al-Cu-Mg复合材料的等效热扩散率小于其基底合金的等效热扩散率。