以压电执行器为核心的高速开关阀及伺服阀等压电式液压阀具有频响高, 微动性能好, 结构紧凑等优点, 是新型阀控类型之一, 受到国内外研究者的持续关注。首先, 该文介绍了阀用压电执行器的分类和特点, 根据工作原理分为直推式和步进式2类4种形式; 其次, 对先导型、直动型、喷嘴挡板型和开关型4种典型压电阀的研究进展进行了梳理, 分析了各自的代表性结构、性能特点。结果表明, 随着未来对液压阀精密化、智能化需求的提升, 压电液压阀的应用前景更广。因此, 除高性能介电材料开发外, 如微位移放大、迟滞补偿控制等关键压电驱动与控制技术仍有待深入研究。

为了探究小功率激光模具自动修复技术, 利用同轴视觉采集系统采集模具的裂纹图像, 结合数字图像形态学细化处理识别裂纹位置信息, 建立了数字图像处理流程, 得到裂纹的轨迹信息, 将裂纹轨迹信息矢量化后,经曲线拟合生成数控代码,导入到数控系统完成激光模具修复。裂纹图像经图像去噪增强、形态学细化等处理后, 能够有效地得到裂纹中心线, 将裂纹位图矢量化后转为DXF文件格式,通过CAM软件生成数控加工代码。结果表明, 该方法加工精度达到0.0368mm,满足模具修复的精度要求; 通过图像形态学细化处理技术可以实现激光模具自动修复。这对激光加工设备实现自动化和智能化提供了理论支持和技术基础。

为满足模具行业对激光强化设备的需求, 研制了一台多轴激光强化机床。在普通三轴数控机床基体的基础上, 对原机床主轴部位进行改进, 加入两个旋转轴、激光器及CCD观察系统。采用激光干涉仪对机床运动轴的定位精度和重复定位精度进行测量和补偿, 分析机床各运动轴的运动和激光加工的特点, 结合UG NX后处理编辑工具对多轴激光强化机床的后处理进行了理论分析和实验验证。结果表明, 补偿后机床的定位精度不大于0.05mm, 重复定位精度为±0.02mm。根据现有模具, 运用研制的UG NX后处理进行编程, 导入到机床中, 实现了激光表面强化处理。这一结果证明了试验激光加工机床及后处理的可行性, 对普通机床升级到激光加工设备是有帮助的。

采用Nb:YAG 激光器对高碳高合金钢Cr12 进行了表面熔凝处理试验,分析了激光加工参数对熔凝单元体宽度的影响，采用光学显微镜、扫描电镜以及能谱仪分析了激光熔凝处理后Cr12 钢单元体的微观组织和化学成分分布，测量了不同激光加工参数下熔凝单元体宽度，并用显微硬度计测试不同区域的微观硬度。结果表明:激光熔凝处理后得到熔凝区、热影响区和基体三层组织。熔凝区组织为极细的等轴晶和柱状晶，消除了夹杂相，合金元素基本均匀分布。热影响区的显微硬度较基体显著提高，熔凝单元体宽度随激光参数的变化呈一定规律性变化，其中离焦量对单元体宽度影响最大。

根据光波在介质内的散射、折射特点, 分析了脉冲链在参与性介质内经界面反射和介质散射后的叠加机理。导出了脉冲链入射非散射性半透明平板时透射比和反射率的解析解。利用间断有限元法和时间平移叠加法计算了脉冲链在一维散射性介质平板内传输的透射比和反射率。结果表明由于介质内部入射光与介质的相互影响, 脉冲链受界面的反射和内部介质的散射, 分裂成一系列时滞不同的子光波。经过不同的光学行程后, 子光波叠加成离开平板的反射光波和透射光波。叠加效果随介质散射系数、脉冲宽度和脉冲时间间距发生变化。通过调节脉冲链的脉冲宽度和脉冲时间间距可得到不同波形的反射波和透射波。