Jiajun Wu 1,2,3Jibin Zhao 1,2,*Hongchao Qiao 1,2Xuejun Liu 1,4[ ... ]Taiyou Hu 1,2,3
Author Affiliations
Abstract
1 Manufacturing Technology Department, Shenyang Institute of Automation, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China
2 Institutes for Robotics and Intelligent Manufacturing, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China
3 School of Engineering Sciences, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
4 School of Computer, Hunan University of Technology, Zhuzhou 412007, China
In order to overcome the existing disadvantages of offline laser shock peening detection methods, an online detection method based on acoustic wave signals energy is provided. During the laser shock peening, an acoustic emission sensor at a defined position is used to collect the acoustic wave signals that propagate in the air. The acoustic wave signal is sampled, stored, digitally filtered and analyzed by the online laser shock peening detection system. Then the system gets the acoustic wave signal energy to measure the quality of the laser shock peening by establishing the correspondence between the acoustic wave signal energy and the laser pulse energy. The surface residual stresses of the samples are measured by X-ray stress analysis instrument to verify the reliability. The results show that both the surface residual stress and acoustic wave signal energy are increased with the laser pulse energy, and their growth trends are consistent. Finally, the empirical formula between the surface residual stress and the acoustic wave signal energy is established by the cubic equation fitting, which will provide a theoretical basis for the real-time online detection of laser shock peening.
laser shock peening acoustic wave laser pulse energy surface residual stress acoustic wave signal energy online detection 
Opto-Electronic Advances
2018, 1(9): 180016
作者单位
摘要
1 中国科学院沈阳自动化研究所装备制造技术研究室, 辽宁 沈阳 110016
2 中国科学院大学, 北京 100049
采用数值模拟方法, 研究了激光冲击不同厚度钛合金零件时沿零件表面和深度方向的残余应力场分布规律, 并通过动态分析, 研究了冲击波在不同平面间的反射情况。结果表明, 当其他参数不变时, 试样的正面残余应力随厚度的增大而增大, 而反面残余应力随厚度的增大先增大后减小。当试样厚度为4 mm时, 正面显微硬度最大值为440.2 HV;当试样的厚度为2 mm时, 反面显微硬度最大值为416.1 HV。冲击波与声阻抗接触面作用产生的拉伸波与压缩波对残余应力场的分布有显著影响。
激光技术 激光冲击强化 薄壁件 钛合金 数值模拟 残余应力场 
中国激光
2018, 45(5): 0502005
作者单位
摘要
1 Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China
2 School of Materials Science and Engineering, University of Science and Technology of China, Shenyang 110016, China
3 Equipment Manufacturing Technology Department, Shenyang Institute of Automation, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China
laser cleaning mechanism rust removal low carbon steel surface properties 
光电工程
2017, 44(12): 1246
作者单位
摘要
1 中国科学院金属研究所,沈阳 110016
2 中国科学技术大学材料科学与工程学院,沈阳 110016
3 中国科学院沈阳自动化研究所装备制造技术研究室,沈阳 110016
激光除锈技术是一种新型、绿色环保的除锈方法。对一些在极易生锈的工作环境中的低碳钢构件,采用激光除锈技术代替传统除锈方法,有广阔的发展前景。激光除锈技术主要利用辐射在锈蚀表面的激光能量高、脉冲短的特点,使锈蚀温度很快达到熔点以上。但在除锈的同时,会有部分激光透过锈蚀层直接与金属基底作用,以及辐射在锈蚀表面的激光也会通过热传导将部分能量传递到金属基底表面。本文采用实验分析手段,对金属基底表面的微观组织、力学性能、硬度等进行对比研究。结果表明,所采用的激光除锈工艺在获得良好的除锈效果情况下,对金属基底没有造成损伤,对金属基底表面性能没有产生显著影响.
激光清洗 除锈机理 低碳钢 表面性能 laser cleaning rust removal mechanism low carbon steel surface properties 
光电工程
2017, 44(12): 1210
作者单位
摘要
1 State Key Laboratory of Robotics, Shenyang Institute of Automation Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China
2 School of Computer and Control Engineering, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
laser shock peening equipment laser control system optical system 
光电工程
2017, 44(7): 743
作者单位
摘要
1 中国科学院沈阳自动化研究所机器人国家重点实验室,沈阳 110016
2 中国科学院大学计算机与控制学院,北京 100049
针对目前国内激光冲击强化设备工业化程度不高的问题,采用固定光路系统结构形式和模块化设计方法,研制了一款激光冲击强化设备。分析了激光冲击强化设备的设计方案、激光光路布置特点以及系统控制方法,并对激光冲击强化设备技术指标进行了测试。保持室温在(22±2) ℃以内,设备开机20 min后,输出最大脉冲能量可达25 J,能量波动范围不超过3%,脉宽在16 ns~20 ns之间连续可调,波动范围在-1 ns~1 ns以内,光束的发散角小于2.5 mrad,光束指向波动小于50 μrad,重复频率0.5 Hz~5 Hz可调,光路系统的传输效率约为92%,约束层厚度均匀、且流量连续可控。测试结果表明,激光冲击强化设备的各项性能良好。
激光冲击强化设备 激光器 控制系统 光路系统 laser shock peening equipment laser control system optical system 
光电工程
2017, 44(7): 732

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