为探究玄武岩纤维对混凝土板抗冲切性能的增强效果, 基于我国现行规范对此类构件冲切承载力计算方法提出修正建议。以纤维体积掺量(0%、0.1%、0.2%、0.3%)与纤维长度(12 mm、18 mm)为变量, 对7个混凝土板试件进行冲切试验, 研究各参数对试件极限承载力的影响, 建立经试验验证的有限元模型并进行扩参数分析。结果表明: 玄武岩纤维混凝土板的极限承载力随体积掺量的增加呈先增大后减小的趋势, 掺入长度为12 mm、18 mm的玄武岩纤维的试件较对比试件冲切承载力提升显著, 最大提高幅度分别为40.9%和37.3%; 纤维长度为12 mm, 体积掺量为0.4%时, 对混凝土板的抗冲切性能改善效果最佳。我国《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)的冲切承载力计算值较试验结果偏于保守, 考虑玄武岩纤维阻裂作用对临界截面周长的影响, 对规范中的冲切承载力计算公式进行修正。

将稳健设计方法应用于激光微细打孔工艺, 以克服不确定因素带来的成形质量波动问题。通过考虑激光打孔工艺中噪声因素(加工时间、气体气压等)的随机不确定性对3个可控设计变量(脉冲能量、脉冲宽度和离焦量)的影响, 对孔型出口直径进行了分析性稳健优化设计。首先, 通过正交试验设计, 利用响应面模型建立了质量指标与参数之间的显示二次回归方程; 其次, 运用泰勒级数展开, 得到指标的期望和波动方差, 建立了以方差最小为目标和期望值为约束的稳健优化设计模型; 最后, 结合MATLAB优化算法得到工艺参数的最佳组合, 并与确定性优化对比, 验证了所采用的优化方法具有良好的效果。

激光驱动飞片微冲裁技术是在约束层模式下利用脉冲激光辐照飞片箔材诱导冲击波驱动高能飞片加载金属薄壁工件实现冲裁的微孔制造技术。实验中，使用INNOLAS SpitLight 2000 Nd-YAG短脉冲激光器，20 μm厚的铝制飞片；采用厚度为0.5 mm AISI 1095钢薄片制作微模具，模具硬度为58 HRC，利用皮秒激光铣削技术在模具中心加工微模孔阵列，在厚度为20 μm的铝箔板上一次性冲裁出三个外接圆直径为500 μm的梅花状通孔。通过KEYENCE VHX-1000C超景深三维显微系统进行观测，微冲孔具有良好的冲裁轮廓质量，工件上表面与冲裁断面有圆角带过渡，下表面轮廓处毛刺现象不明显。并以ANSYS/LS-DYNA为平台，使用有限网格单元法和流体动力学光滑粒子法对微冲裁过程进行了数值模拟，分别从断面形成、等效应力分布、等效塑性应变分布以及粒子位移变化等不同方面分析了激光驱动飞片多孔微冲裁工艺的基本特性。

随着国内电子工业的快速发展以及集成电路的广泛应用,印制电路板(PCB)的各项精度要求越来越高。介绍了一种基于机器视觉的嵌入式定位冲孔系统的设计方案,该方案通过快速Hough变换算法进行图像圆心定位,采用S3C6410芯片为主控芯片控制数字视频解码芯片TVP5150对CCD摄像头进行图像数据采集及处理,最后驱动SH2024B2和SH2046M型步进电机定位与冲孔。经过现场整机测试,该机的各项性能指标均达到了预期设计目标。

针对传统微小孔制造工艺在加工过程中遇到的微冲头的制造、冲头与模具的对准性等难题，提出一种基于激光驱动飞片技术实现对工件微冲裁的新工艺。由于飞片在强激光的辐照下会产生较高的动能，当其碰撞到工件上时会产生强大的动态加载压力，结合模具的限制作用，便可实现对工件的冲裁。利用微铣刀在印刷电路板上加工出直径为1 mm的微小孔作为模具，调节作用于飞片上的激光能量大小，实现了对铜箔工件的冲裁，利用XTZ-FG型体式显微镜和蔡司公司AxioCSM700真彩色共焦扫描显微镜对实验结果进行了观察，发现冲裁后的工件不但具有规则的圆孔特征，而且具有较好的光洁度。用数值模拟的方法对该冲裁过程进行分析，证明了该工艺的可行性，为减少实验次数、优化工艺参数奠定了基础。

为了验证激光冲击波冲孔工艺的可行性，采用Nd玻璃高功率脉冲激光器在0．4mm厚锻铝合金板料上进行冲孔试验。推导出激光冲孔工艺中板料脱离时所需理论最小板料运动速度，分析了激光冲击波冲孔技术的机理及其特点。结果表明，激光冲击波冲孔后，孔周围材料未发生扭曲变形、孔口光滑。激光冲孔技术为孔成形工艺提供了全新的加工方法。