研究了温度对铝合金薄板中零群速度(ZGV)Lamb波频率的影响。建立了基于多普勒测振仪的全光学探测与脉冲激光激发不同温度的铝合金薄板中S1-ZGV模式的实验系统,得到铝合金薄板中S1-ZGV模式频率随温度的变化。随着温度从20 ℃升高到370 ℃,实验结果表明S1-ZGV模式频率减小了10.4%,理论计算结果表明S1-ZGV模式频率减小了10.9%,实验结果与理论结果比较吻合。进一步从理论上分析了铝合金薄板的厚度、泊松比和横波波速对S1-ZGV模式频率的影响,结果表明:当温度从20 ℃升高到370 ℃时,厚度对S1-ZGV模式频率的影响最小,横波波速对S1-ZGV模式频率的影响最大。

为研究激光冲击强化7050铝合金薄板表面残余应力的形成机制，采用5种不同功率密度的激光束冲击加载7050铝合金薄板，利用PVDF（聚偏二氟乙烯）压电传感器测量激光冲击薄板试样的动态应变，利用X射线应力分析仪测量激光冲击后的残余应力分布，并借助三维显微系统观察激光冲击强化造成的表面微结构。结果表明，当激光功率密度为1.02 GW/cm2时，激光冲击引起的横向变形小；当激光功率密度为1.53 GW/cm2时，表面稀疏波与横向变形共同导致了试样最大残余主应力呈等双轴分布；当激光功率密度为1.98 GW/cm2和2.77 GW/cm2时，冲击区域中心比临近区域分别高出5.680 μm和10.800 μm，在来回反射的冲击波与表面稀疏波的共同作用下产生了残余应力洞现象；当激光功率密度为4.07 GW/cm2时，试样冲击区域产生了较大的塑性变形且比较平滑，最大残余主应力呈均匀分布。

为加深激光切割中材料去除机理的认识，利用Imagine-Pro Pluse (IPP)图像处理技术研究了激光切割去除熔化物颗粒形状及其特征尺寸分布。基于气熔比控制的试验方法，对0.85 mm厚的1000系铝合金薄板进行了激光切割试验。通过对颗粒图像度量标准的设定，去除熔化物颗粒形貌分为圆形颗粒、类圆形颗粒和蝌蚪形颗粒。图像处理结果表明：随气熔比的增大，去除熔化物颗粒中圆形颗粒所占百分比越来越大，类圆形颗粒和蝌蚪形颗粒所占百分比越来越小，且各形状颗粒平均特征尺寸随气熔比的增大而减小。同时对切口质量进行了测量，得到切口质量随着气熔比的增加而提高。建立了熔化物去除模型，揭示了熔化物去除与切割质量有着直接密切的关系，并最终得到了较高质量切口和缝阵天线薄板样件。

为提高铝合金薄板激光切割质量，对切割去除熔化物进行了收集、观察及测量研究。在Nd:YAG脉冲激光切割模式下，采用不同气熔比0.1898，0.2798，0.3708和0.6519，对0.85 mm厚的1000系铝合金薄板进行切割试验。试验通过超景深三维显微镜对收集的去除熔化物形状和尺寸进行观测研究。结果表明，去除熔化物颗粒由球形颗粒和蝌蚪形颗粒两种颗粒组成，其中球形颗粒平均尺寸在71~123 μm之间；高气熔比切割去除熔化物主要呈球形，颗粒尺寸较小，切割质量较好；低气熔比下熔化物主要是蝌蚪形，其中呈现的球形颗粒尺寸较大，切割质量较差。试验最终在辅助气压0.6 MPa高气熔比0.6519下获得了较高质量的切口。研究结果深化了铝合金激光切割的机理认识，有效提高了铝合金薄板的激光切割质量。