浙江工业大学 特种装备制造与先进加工技术教育部／浙江省重点实验室,浙江 杭州 310014
针对316L不锈钢金属粉末选择性激光熔化过程,利用ABAQUS有限元软件,考虑了材料热物性参数随温度变化特性和相变潜热的影响,实现了激光高斯热源的移动加载,建立了三维瞬态温度场模型。研究了相同扫描参数下,扫描道与扫描道之间温度的影响和不同搭接率情况下温度影响的变化。模拟结果表明,由于热积累效应,随着扫描道的增加,各扫描道中心点最高温度有小幅度的上升;当前扫描道会对后续扫描道有一定的预热作用,对前一扫描道又会有重新加热的作用,扫描道之间会有一定的相互影响;不同的搭接率形成的温度场差异很大。
选择性激光熔化 有限元 瞬态温度场 搭接率 changing thermal physical parameters ABAQUS temperature form state of material
激光驱动的冲击波进行高压物态方程(EOS)研究中，为保证高压物态方程的精确测量，需要在实验中保证样品中冲击波的稳定性。利用一维辐射流体力学程序MULTI对功率密度为8.1×1013 W/cm2、波长为1.053 μm、脉宽为1.0 ns的准高斯型脉冲激光驱动的冲击波在各种厚度的平面固体Al靶中传播的稳定性进行了模拟研究。研究表明在阻抗匹配靶的设计中要保证样品中测得的冲击波的稳定性，衬底的厚度应当大于冲击波在靶中加速传播的距离,而样品的厚度应当近似等于冲击波在靶中稳定传播的距离，这样就可使样品中测得的冲击波的平均速度与样品中的稳定传播速度基本一致。
激光技术 激光等离子体 物质状态方程 冲击波 阻抗匹配靶 光学学报
2015, 35(s2): s214008
浙江工业大学 特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室, 浙江 杭州 310014
针对SLM产品加工时的实际情况, 利用ABAQUS有限元平台, 建立了激光融化316L不锈钢粉末三维瞬态非线性温度场的模型。通过子程序编写实现了材料的热物性参数随温度和状态变化而变化——即材料由粉末转变为实体时热物性参数发生改变, 模型考虑了相变时潜热的影响, 实现了高斯热源的加载以及边界条件的设置等。在相同加工参数条件下建立了模型中全部为粉末、含无预热实体的粉末、含预热实体的粉末三种模型, 对应于实际加工中的不同情况, 结果表明它们温度场传热形态具有很大的差异, 形成SLM成型过程中不同的温度场。
变热物性参数 温度场形态 材料状态 changed thermal physical parameters ABAQUS ABAQUS temperature form state of material
1 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光和物理联合实验室， 上海 201800
2 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学国家重点实验室， 陕西 西安 710119
为了研究一种新型固液混合型的流体激光材料作为激光增益介质应用的性能，研究了其散射损耗随折射率及温度的变化规律。搭建了行波放大器实验平台，进行了该新型流体激光材料和钕玻璃固体激光材料的性能对比。实验表明，该流体材料具有典型的激光增益特性，然而其散射损耗对介质折射率和温度的变化比较敏感；在固液相折射率匹配的条件下，散射损耗小于0.0047 cm－1。实验结果表明，通过对折射率匹配的控制，该流体激光介质可以将散射损耗控制在合理的范围内以实现显著的激光增益，具有向高能激光体系发展的前景。
材料 流体激光介质 散射损耗 折射率匹配
