H13钢常充作热作模具材料，在高温高压等工作环境中极易产生磨损、开裂等失效的问题，激光熔覆是一种有效的再制造方法。然而，由于激光熔覆骤冷骤热的特点，使得成形过程温度梯度及冷却速率过大，常导致热应力过大而引起涂层开裂。对H13钢表面激光熔覆316L/H13+20%WC复合涂层温度场进行数值模拟，研究成形过程温度梯度、冷却速率随时间的变化规律，以及基体预热对温度梯度和冷却速度的影响。同时，在H13钢基体上进行了复合涂层激光熔覆成形试验，以便对数值模拟结果进行验证。试验结果表明，预热可明显降低温度梯度和顶层冷却速率，对于试样表面裂纹产生具有一定的抑制作用。研究结果为H13钢表面激光熔覆改性及模具修复提供了参考依据。

采用有限元法对H13钢基体表面激光熔覆Stellite6钴基粉末的温度场进行了数值模拟。分析了不同功率、扫描速率和光斑半径对单道激光熔覆温度场分布的影响, 得出了最佳工艺参数为: 激光功率1 200 W, 扫描速率200 mm/min, 光斑半径2 mm。模拟了多道搭接温度场分布, 获得了温度梯度以及熔池边缘的冷却速率。结果表明: 多道搭接时, 前一道对后一道有着明显的预热作用; 垂直于扫描方向的温度梯度最大。采用优化的工艺参数进行了激光熔覆钴基合金实验研究, 获得了组织细小、致密且无缺陷的熔覆层。数值模拟结果与实验结果吻合较好。

利用激光熔覆在 45钢基体上制备了 NbC颗粒增强的 Ni60合金复合涂层。结果表明, 复合涂层的组织由酌-Ni奥氏体枝晶、枝晶间的共晶、M23C6、NbC、和少量的 CrB相等组成。NbC颗粒是在激光熔覆过程中原位合成的, 其形貌为不规则的块状或花瓣状。原位合成 NbC颗粒增强的 Ni60合金激光熔覆涂层的显微硬度可达 HV0.21 000左右, 相比于纯 Ni60合金涂层, 复合涂层的显微硬度提高了约 38豫。并且, 通过激光熔覆(Nb＋C)/Ni60混合粉末成功修复了 2Cr13材质汽蚀的汽轮机叶片。

研究了激光照射下猪肝组织传热过程温度场空间分布的动态规律。采用有限元分析法, 利用激光分布公式获得猪肝组织的温度场空间分布, 并采用K型热电偶和热电偶放大器来测量猪肝组织表面和内部温度, 实验测量结果和模拟结果基本吻合, 同时得出血液灌注率和猪肝组织温度的关系。研究结果对于激光临床应用中激光参数的合理选择有一定的指导意义。

在激光二极管(LD)端面抽运绿色固体激光器控温部分的设计中通过引入有限元方法（FEM），使用ANSYS有限元分析软件，通过稳态热模拟和瞬态热模拟对控温部分的结构进行了热分析，并且根据模拟的结果对结构进行了优化。研究结果表明，在同样的制冷量输入下，优化后控温部分的控温能力提高了10%左右，较初始结构有明显改善。根据优化后的结构制作了实验装置，并且对实验装置的控温能力进行了测试，通过对比实验测试数据和ANSYS热模拟的数据，确认相互之间的误差小于5%。证实了有限元分析对改善温控激光二极管端面抽运绿色固体激光器控温部分性能有明显的效果。

激光辅助机械修整金刚石砂轮是一种金刚石砂轮修整新方法,它利用激光束加热砂轮表面使得金刚石修整笔的修整材料模式从脆性断裂变为塑性流动,从而提高砂轮表面修整质量,降低金刚石笔的磨损。运用ANSYS软件建立了激光辅助机械修整过程中金刚石砂轮温度场的有限元模型,并用热成像仪NEC TH7100WX/WV测量了实际工况下的温度场。结果表明,在相同工况下运用仿真模型所得分析结果与实测值拟合得很好。利用所建立的金刚石砂轮温度场的计算机仿真系统可对砂轮修整过程进行前期预测、工艺参数调整及优化等,避免加热温度过高使砂轮表面金刚石颗粒石墨化,或加热温度不足使砂轮表面硬度下降不够等情况的发生,从而减少了直接进行修整实验带来的盲目性。

对316L不锈钢进行了多层激光熔覆成形试验,采用光学显微镜(OM),扫描电子显微镜(SEM)和电子探针显微分析(EPMA)等手段对其微观组织特征和性能进行了分析测试,揭示了激光熔覆成形316L不锈钢组织形成的规律和机理,获得了无裂纹、无气孔等缺陷的致密熔覆成形组织。熔覆层内部主要由垂直于界面外延生长的柱状树枝晶和平行于扫描方向的转向枝晶组成,枝晶沿着与最大温度梯度最接近的〈100〉方向择优生长。结果表明,熔覆层成分均匀,稀释率小,与基体呈冶金结合,抗拉强度大大超过传统成形方法加工的材料,且具有较好的塑性。

介绍了用于激光冲击的航空铝合金7475T761和2024T62试件。得到了这两种铝合金冲击和未冲击的拉一拉疲劳试验数据。试验数据表明，激光冲击能有效地提高航空铝合金抗疲劳断裂的性能。