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活塞激光热负荷光强分布优化设计

Intensity Distribution Optimal Design for Laser-Dominated Thermal Loading

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摘要

活塞激光热负荷, 就是利用二元光学转光片(DOE)改变激光在空间的能量分配, 使用电脑控制激光在时间域上的分布, 从而使活塞实现特定的温度分布和波动。二元光学转光片的设计、加工需要知道各区域激光能量分配比例。为此提出了基于有限元优化的激光热负荷试验光强分布设计思想, 建立了光强优化分布模型。模拟结果表明, 二元光学转光片激光辐照区域的3个环(从中心往外)的功率比例为:0.03∶0.01∶9.96,能使活塞的温度分布与设计要求的目标温度一致, 并能模拟活塞的高周、低周疲劳。

Abstract

To accomplish laser-induced thermal loading simulation tests for pistons, space intensity distribution of laser is changed by diffractive optical element (DOE),and time distribution of laser is controlled with the help of computer. It is necessary to know proportion of intensity distribution for design and process of DOE. Finite mode of intensity distribution is established. Results show temperature distributing of piston is agreement with target temperature distributing when power proportion from center circle to outer circle is 0.03,0.01 and 9.96. Thermal loading of high cycle and low cycle can be simulated by optimization DOE.

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中图分类号:TK401;TN249

所属栏目:激光制造

收稿日期:--

修改稿日期:--

网络出版日期:0001-01-01

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谭建松:中国北方发动机研究所分所, 河北 廊坊 065000中国科学院力学研究所, 北京 100080
庞铭:中国北方发动机研究所分所, 河北 廊坊 065000
解志民:中国北方发动机研究所分所, 河北 廊坊 065000
王建平:中国北方发动机研究所分所, 河北 廊坊 065000
吴波:中国北方发动机研究所分所, 河北 廊坊 065000
虞钢:中国科学院力学研究所, 北京 100080

联系人作者:谭建松(tan_jiansong@163.com)

备注:谭建松(1969-), 男, 博士, 高级工程师, 主要从事热负荷和发动机可靠性等方面的研究。

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引用该论文

Tan Jiansong,Pang Ming,Xie Zhimin,Wang Jianping,Wu Bo1Yu Gang. Intensity Distribution Optimal Design for Laser-Dominated Thermal Loading[J]. Chinese Journal of Lasers, 2009, 36(s1): 166-169

谭建松,庞铭,解志民,王建平,吴波,虞钢. 活塞激光热负荷光强分布优化设计[J]. 中国激光, 2009, 36(s1): 166-169

被引情况

【1】庞铭,谭建松,解志民. 活塞激光热负荷应力场数值模拟. 光学与光电技术, 2011, 9(1): 17-20

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