中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室, 北京 100080
在SHTB加载装置上利用数字化的高速摄影和采集系统,并结合数字散斑相关方法,发展了一种光学动态变形测试技术,在霍普金森(Hopkinson)加载装置上实现了具有较高精度和分辨率的位移和变形场的实时光学测量。实验中,利用Imacon-790高速摄影机以105 幅/s的速度分别拍摄了两组LY12试件的动态拉伸情况(一维平板拉伸试样和含对称缺口的拉伸试样),然后运用数字散斑相关方法对其不同时刻的图像进行分析和处理,可以得到试样在各个时间点的位移场。最后利用有限元数值模拟技术与实验结果进行了比较,验证了整个系统以及数字散斑相关方法用于高速动态测量中的可行性。
信息光学 霍普金森杆 高速摄影 数字散斑相关方法
中国科学院,力学研究所,工程科学研究部,北京,100080
以充压圆筒在强激光辐照下的变形与破坏响应为研究目标,首先利用相似分析方法,主要采用了方程分析法和量纲分析法,确定了相似准则.然后利用ANSYS有限元程序,模拟了三组几何和物理相似的大小模型.通过对计算结果的分析表明,满足相似准则的大小模型,在相应的时间和空间,相对的物理参量是一致的.
相似准则 有限元方法 量纲分析 激光破坏 Similarity criterion Finite element methods （FEM） Dimensional analysis Laser damage
1 北京理工大学,光电工程系,北京,100081
2 中国科学院,力学研究所,非线性力学国家重点实验室,北京,100080
3 中国兵器工业52研究所,内蒙古,包头,014034
利用双光束电子散斑干涉法(ESPI)对试件受热变形进行了实时观测,针对一次实验过程中得到的图片较多(300～500幅)的特点,在图像处理时摒弃了以往的手动识别等位移线的办法,用MATLAB语言编写了批处理程序,能够在采集的大量散斑图片中自动快速准确地标定等位移线.得到相应的位移和应变.并结合实时测量的温度值,获得了45钢和LY12铝合金在不同温升率下的热膨胀系数及其随温度的变化.实验结果表明,在涉及的温升率范围内,温升率的改变对材料热膨胀系数的影响不明显.材料的热膨胀系数随温度的升高略有上升.
热膨胀系数 电子散斑干涉法 温升率 Thermal expansion coefficient Electronic speckle pattern interferometry（ESPI） Temperature-rising ratio
中国科学院,力学研究所,非线性力学国家重点实验室,北京,100080
针对激光辐照热障涂层材料的平面应变问题,提出热障涂层热弹性分析的基本方程,对定常温度场给出级数形式解析解,并用最小余能原理和变分法分析了结构的热弹性应力场,研究了最大应力和界面应力的分布特征,并就一些物理参数的影响进行了讨论.结果表明,热障涂层的主要破坏因素为表面拉伸应力,界面应力相对较小,但在自由边界有集中现象,剥落应力大于剪切应力,是导致涂层破坏的重要原因.涂层厚度增加会改变厚度方向上的应力分布,界面应力向中心集中.
热障涂层 激光 热应力 最小余能原理 Laser Thermal barrier coatings（TBC） Thermal stress Variational principle of complementary energy 强激光与粒子束
2004, 16(11): 1397
利用自行研制的含热传导、冲击动力学大、变形有限元程序,模拟了小尺寸梁在脉冲激光加热条件下的变形过程.在此基础上,利用商用程序模拟了冷却及残余应力的产生,研究了激光参数(强度及分布)等对于微弯曲的影响.数值模拟结果与文献中的实验观察相吻合.
微弯曲 激光 残余应力
