1 中国科学院光电研究院, 北京 100094
2 中国科学院力学研究所先进制造工艺力学重点试验室, 北京 100190
激光热负荷研究的关键在于简易、可控、高效、准确地模拟实际工况下零部件表面所承受的热负荷温度场分布,为此采用一种非对称非均匀分布整形光束作为热源加载气缸盖表面,数值模拟的温度场分布与实际工况下一致,并进行气缸盖不同功率下的高周和低周热负荷试验.试验结果表明,采用温度控制和时间控制模式可以有效进行高低周热负荷试验,此结果可为后期疲劳分析奠定基础.
激光技术 热负荷 整形光束 气缸盖 激光与光电子学进展
2015, 52(9): 091408
1 上海交通大学机械与动力工程学院, 上海 200240
2 上汽通用五菱汽车股份有限公司, 广西柳州 545027
本文针对现有缸盖燃烧室容积滴定法测量中测量精度低、测量速度慢等不足, 提出一种使用线激光三维测量系统扫描缸盖燃烧室的发动机缸盖燃烧室容积的数字化测量方法, 实现了对缸盖燃烧室容积的快速、精确计量, 并应用于工程实际。论文介绍了测量原理和检测方法; 详细阐述了获取缸盖燃烧室点云后通过一系列滤波及容积计算程序, 获得缸盖燃烧室容积的过程, 即点云的滤波处理、孔洞修补、曲面重建、燃烧室有效点云提取及容积计算等; 最后, 基于样机平台, 对上述方法进行了实验验证。
发动机缸盖 燃烧室容积 点云 自动检测 三维测量 engine cylinder head combustion chamber volume point cloud automatic detection three-dimensional measurement
中国科学院力学研究所先进制造工艺力学重点实验室, 北京 100190
气缸盖激光热负荷试验采用整形激光束作为热源模拟实际工况下气缸盖承受的热负荷。为了使整形光束实际作用效果与模拟计算结果一致，需对激光加载下气缸盖有限元模型的相关参数进行校核。针对火力面结构采用不同光斑尺寸的激光束进行加载测温试验。建立了三维有限元分析模型，通过在合理范围内调整模型密度、比热、热导率和吸收率等参数取值，最终使模拟计算温度结果与实测结果相吻合、两者温度值误差与测温试验误差相当。此结果既为后续的热负荷试验奠定模型计算基础，也为其它零部件激光热负荷试验中模型参数的选择和校核提供参考。
激光技术 气缸盖热负荷 参数校核 数值模拟 光学学报
2011, 31(s1): s100518
1 海军工程大学船舶与动力学院， 湖北 武汉 430033
2 湖北工业大学理学院， 湖北 武汉 430067
为实现无损在线探测缸盖内部热裂纹，提出一种基于红外热成像技术，由缸盖表层温度直接判断其内部热缺陷的新方法。以某型柴油机缸盖为研究对象，分析了缸盖的传热机理，结合缸盖温度场的三维分布，确定了其内部易产生热裂纹的部位，并对裂纹结构进行了加工模拟。构建缸盖温度场检测台架，对正常结构缸盖与裂纹缸盖开展了外部特征区域温度场的检测。结果表明，在缸盖传热边界一定的情况下，缸盖表层温度场的变化能直接反映缸盖内部热裂纹缺陷，具体表现为传热受阻的左表面特征区域最高温度值降低，而其他特征表面由于传热量的增强使得表面上的温度升高，这与缸盖实际的传热规律相符。
成像系统 红外成像 热裂纹探测 温度场 缸盖 激光与光电子学进展
2010, 47(11): 111103
