为研究激光粉末床熔融（laser powder bed fusion, LPBF）成形Ti6Al4V合金的高周疲劳性能，采用LPBF技术在不同激光功率下成形Ti6Al4V合金试样，并对最佳工艺参数成形试样进行了热处理；研究成形试样表面形貌与合金显微组织演变行为，并进行热处理Ti6Al4V合金静态拉伸和不同应力载荷下的疲劳试验与裂纹扩展速率试验。结果表明，当激光功率为300 W时，成形试样的表面平整且试样内部无明显孔隙、裂纹等冶金缺陷；同时经热处理试样显微组织由针状α′马氏体转变为粗化的α+β层状混合物；在应力比为0.06条件下，循环基数为107的热处理Ti6Al4V合金的疲劳强度为567.5 MPa，稳定扩展区的疲劳裂纹扩展速率da/dN与应力强度因子幅度ΔK呈线性关系。

激光增材制造铝合金构件室温及高温力学性能对于提升其在航空航天等领域的服役稳定性至关重要。本文研究了成形方式对激光粉末床熔融(LPBF)AlSi10Mg构件室温压缩性能、高温拉伸性能、高周疲劳性能和室温裂纹扩展速率等力学性能的影响规律。结果表明：水平方式成形试样(拉伸、压缩、疲劳等载荷平行于试样铺粉方向)具有更优的压缩性能，表现出更优异的抗压强度及屈服强度(分别为201.0 MPa与251.3 MPa)；在高温拉伸试验中，不同成形方向试样的抗拉强度及屈服强度随着试验温度升高(从100 ℃升至175 ℃)均呈下降趋势，而延伸率均逐渐升高，且水平方式成形试样的拉伸性能均优于垂直方式成形试样(载荷垂直于试样铺粉方向)。垂直方式成形AlSi10Mg合金试样经历10⁷循环周次的中值疲劳强度为151.25 MPa，疲劳寿命约为2.1×10⁵周次，疲劳裂纹扩展门槛值为0.981 MPa·m^1/2。

在大气成份和含量探测的傅里叶变换光谱探测技术中，红外探测器输出的电流信号一般极其微弱。本文针对电流信号频率为 kHz级、电流强度在 nA级的多元型红外探测器，通过分析系统噪声来源，选取高精度、低噪声的精密集成运算放大器，合理选取电路参数，设计了一种多通道微弱电流信号高精度采集电路。通过对电路性能进行分析，结果表明，该系统可以精确采集到 nA级的 1 kHz微弱电流信号，系统的噪声低，满足设计要求。

镍基单晶高温合金叶片的表面缺陷修复是实现其制造及延寿技术的关键,也是材料物理与化学学科的热点研究问题。提出了一种激光熔凝二次旋转基体修复单晶合金的新方法,采用实验与理论模型相结合的方式,以DD6镍基高温合金为研究对象,探究了绕[010]方向旋转45°、再沿[001]方向旋转不同角度ξ时不同晶向区域的分布变化规律。实验结果表明,随着ξ的增大,熔池内一侧单一晶向区域分布增大,同时获得了可使熔池一侧只存在单一晶区的基体取向(11 2)/[ 20 1ˉ](即ξ=45°)。本研究揭示了激光熔凝单晶高温合金过程中改变基体晶向对外延生长组织内部杂晶形成能力的影响机制,并为修复单晶高温合金叶片表面缺陷的激光熔覆修复技术提供了全新的优化思路。

镍基单晶高温合金叶片凝固裂纹抑制及叶片修复过程中单晶完整性对其应用具有重要意义。作用机制是避免熔覆层组织发生柱状晶-等轴晶转变(CET)同时避免重熔区转向杂晶(转向枝晶)。本实验采用激光熔覆技术, 探索了DD6合金开裂敏感性与晶粒尺寸的关系, 研究了DD6单晶高温基体上GH768合金的多道多层外延生长, 明晰了激光工艺参数对单晶组织形成的作用机理。结果表明: 随着激光扫描速度增大, 晶粒尺寸减小、规则性提高, 凝固裂纹减弱, 在激光功率P=250 W, 扫描速度V=2.5 mm/s, 单层提升高度100 μm, 叠加率41%时, 可以消除凝固裂纹同时实现对损坏单晶叶片的初步修复工作。

全谱段光谱成像仪集成可见多光谱、短波/中波红外以及长波红外三种探测器, 覆盖十多个谱段, 具有目前国内同类遥感仪器最宽光谱信息, 同时系统复杂且技术难度较大。为解决全谱段光谱成像仪多探测器同步控制、海量数据存储与集成处理以及探测器在轨增益、级数、积分时间等其他参数调整问题, 设计了一种多探测器数据控制与处理系统。该系统硬件以现场可编程门阵列(FPGA)为核心控制处理单元, 采用光耦合差分器件与其它设备进行连接和传输; FPGA软件采用模块化设计思想, 自顶向下用硬件描述语言(VHDL)进行设计; 利用仿真工具、硬件模拟器进行验证, 结果证明了该设计的正确性和有效性。在实际工程应用中, 该系统功能全面、接口灵活、可靠性高且易扩展。