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 激光强化数值模拟中加载区域精确设置方法

纪啸天 张兴权 左立生 王涛 裴善报 张国涛

[摘要]提出一种新的加载区域设置方法——面嵌入式加载区域设置方法,阐述其设置原理和操作步骤,并与现有的加载区域设置方法进行比较,最后进行实验验证。研究结果表明:面嵌入式加载区域设置方法所得加载区域可以更好地拟合实...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(05):051404

 苯、甲苯和二甲苯紫外差分吸收光谱解析模拟

王祥如 蔡小舒 陈军 周骛

[摘要]差分吸收光谱法(DOAS)是利用气体分子窄带吸收特征来测量气体浓度的一种光谱测量技术。本文介绍了DOAS的基本原理,利用MATLAB开发了一套苯、甲苯和二甲苯(BTX)DOAS数据处理程序,并将BTX浓度假设值与反演值进行对比分析...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(23):233004

 激光熔覆镍基合金形貌优化及残余应力分析

李伦翔 张德强 李金华 孙文强

[摘要]为了改善熔覆层几何形貌特征,研究了激光熔覆后残余应力的分布规律。以稀释率与宽高比为评价指标,基于响应曲面法开展了4因素(激光功率、扫描速度、送粉量、离焦量)、5水平中心复合设计矩阵试验。在单因素和多因素交互...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(17):171405

 超快激光加工过程主要数值模型研究进展

崔智铨 管迎春

[摘要]超快激光具有脉冲能量高、加工精度高、热影响区小等特性,在材料加工尤其是微纳加工和表面改性中具有独特优势。介绍了超快激光加工金属材料的典型数值模拟方法,综述了近十几年来关于超快激光加工金属材料过程中烧蚀、...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(11):111408

 行星式MOCVD反应器进口结构对AlN生长的气相反应和生长速率的影响

茅艳琳 左 然

[摘要]针对行星式MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)反应器进口结构对AlN生长的化学反应路径和生长速率的影响进行数值模拟研究,通过改变反应器进口形式、数量以及隔板位置发现,二重进口反应器倒置进口(即Ⅲ族...

 PDF全文人工晶体学报 | 2020, 49(07):1168

 用于光学相控阵天线的初始校准算法

张其浩 章羚旋 李中宇 吴伟 王国玺 孙笑晨 赵卫 张文富

[摘要]针对光学相控阵存在难以校准的相位误差的问题,改进了旋转电矢量相控阵天线初始相位校准方法.与原始方法相比,该方法改变了相位计算方法,并且每测算出一个单元的相位误差立即进行相位矫正,然后测算并矫正下一个单元...

 PDF全文光子学报 | 2020, 49(07):0726001

 超导水平磁场结构对300 mm直拉硅单晶固液界面影响的三维数值模拟

张晶 杜燕军 刘丁 任俊超

[摘要]针对不同超导水平磁场结构的磁力线分布对300 mm直拉硅单晶固液界面影响问题,本文采用一种基于格子Boltzmann方法的耦合热格子模型,解决温度场与速度场耦合建模问题,并对不同结构的超导磁场作用下的晶体生长进行了...

 PDF全文人工晶体学报 | 2020, 49(04):600

 高品质6英寸N型4H-SiC单晶生长研究

刘兵 蒲红斌 赵然 赵子强 鲍慧强 李龙远 李晋 刘素娟

[摘要]PVT法生长SiC单晶生长腔的温场分布是影响晶体质量的重要因素。采用数值模拟研究了保温层和坩埚结构以及线圈位置对6英寸SiC晶体生长温场的影响,优化出了适合高品质6英寸SiC晶体生长温场分布,在此条件下生长无裂纹的...

 PDF全文人工晶体学报 | 2020, 49(04):570

 石墨坩埚厚度对感应加热制备太阳能级多晶硅影响的数值模拟研究

韩 博 李 进 安百俊

[摘要]定向凝固法制备的多晶硅是目前主要的光伏原材料,制备过程中热场结构和硅熔体对流形态对于生长高质量的多晶硅极为重要,本文利用专业晶体生长软件CGSim 对制备太阳能级多晶硅用真空感应铸锭炉中的石墨坩埚进行改进并...

 PDF全文人工晶体学报 | 2020, 49(10):1904

 双波长泵浦4.3 μm Dy∶InF3高能中红外光纤激光理论研究

瞿崇兵 康民强 向祥军 李剑彬 周松 郑建刚 朱启华 邓颖

[摘要]提出了利用1.7 μm和2.3 μm双波长泵浦掺镝 (Dy) 氟化铟 (InF3) 光纤产生4.3 μm中红外激光的方案。计算了泵浦光功率、信号光功率以及粒子数密度在腔内的空间分布,数值分析了泵浦光功率、输出镜反射率、光纤长度、光...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(08):0801003

 熔滴对激光焊接匙孔与熔池影响的数值模拟

彭进 许红巧 王星星 殷利迎 李宁宁 李俐群

[摘要]对不同尺寸的熔滴填充进入熔池后的匙孔三维形貌和熔池金属流动特性进行相应的数值模拟研究。数值模拟结果表明:熔滴在匙孔上方下落后填充进入熔池,该过程对匙孔的形态波动影响较大,熔滴尺寸较大时,匙孔深度的波动幅度...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(07):0702004

 基于次级拉曼模的固体激光器的数值模拟研究

徐杰 车潇华 李恒达 王淑梅 丁双红

[摘要]为了实现除拉曼呼吸模外的次级拉曼模的有效受激拉曼转换,进一步获得更多相干波长激光,在被动调Q内腔式固体拉曼激光器速率方程的基础上,推导了有两束拉曼光输出时的被动调Q内腔式固体拉曼激光器的速率方程,并对方程进...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(05):0501001

 完全熔透和部分熔透搭接激光焊接接头的残余应力和变形

郭相忠 刘伟 范佳斐 李喜庆 胡立国

[摘要]基于ABAQUS软件建立了考虑搭接界面接触约束的顺序耦合热-弹塑性有限元模型,研究了完全熔透和部分熔透搭接激光焊接接头的温度场、残余应力场以及焊接变形,并通过试验验证了模型的准确性。结果表明:完全熔透焊接接头由...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(05):0502005

 激光切割中离轴量影响气体动力学性能的研究

孙凤 宋园园 赵庆龙 王思航 佟玲 单光坤 张晓友

[摘要]在激光切割中,辅助气体须与激光束轴线同轴,以确保在每个切割方向上都具有相同的切割质量。但研究发现,辅助气体与激光束轴线处于某种离轴(即不同轴)状态时,可有效提高切割效率,但离轴量对切割过程的影响机理尚不明确。...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(04):0402003

 焊接速度对填材填充激光焊接熔池动态行为影响的数值模拟

彭进 许红巧 王星星 杨嘉佳 李宁宁 张芙蓉

[摘要]研究了焊接速度对填材填充激光焊接熔池动态行为的影响。研究结果表明:焊接速度对填材填充熔池过程中的匙孔三维形貌及熔池流动行为具有显著影响;填材填充激光焊接熔池时,提高焊接速度有利于提高匙孔的稳定性;随着焊接...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(03):0302005

 放射状二环光纤腔内激光治疗的数值模拟

肖郑颖

[摘要]依据组织学特征,构建静脉及其周围组织三维模型,通过扩散近似理论模拟激光腔内辐照静脉的光分布,采用有限元法求解生物热方程,获得组织各处温度分布,并根据Arrhenius方程计算激光辐照引起的损伤。比较研究了放射状光纤...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(12):1207001

 工艺参数对316L不锈钢激光熔覆层中Cr元素分布的影响

徐瀚宗 葛鸿浩 王杰锋 张群莉 姚建华 VolodymyrS.Kovalenko

[摘要]采用基于体积平均法的气-固-液三相激光熔覆模型,探究了工艺参数对45钢表面激光熔覆316L不锈钢熔覆层中Cr元素分布及其均匀性的影响。首先,使用Cr元素的平均浓度来表征熔覆层中元素的分布情况,并对熔覆过程中Cr元素分布...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(12):1202004

 活性激光焊接304不锈钢温度场的数值与试验研究

梅丽芳 秦建红 严东兵

[摘要]为了研究活性剂对激光焊接试样熔池温度的影响,以304不锈钢厚板为对象,建立了活性激光焊接的ANSYS 3维有限元模型,数值模拟其焊接温度场,并采用红外热像仪同步监测熔池温度变化情况。综合数值计算与试验检测数据,...

 PDF全文激光技术 | 2020, 44(04):492

 Zr65Al7.5Ni10Cu17.5非晶合金激光熔凝的热效应模拟

陈 星 葛亚琼

[摘要]为了研究激光增材制备非晶合金过程中熔池和热影响区的成形机制,利用有限元软件ANSYS,对激光增材制造技术的基础过程-激光快速熔凝Zr65Al7.5Ni10Cu17.5非晶合金的热效应进行了数值模拟分析。结果表明,激光单点熔凝时...

 PDF全文激光技术 | 2020, 44(02):202

 连续激光辐照三结GaAs太阳电池热应力场研究

谭 宇 陆 健

[摘要]为了研究1070nm光纤连续激光对三结GaAs太阳电池的热力作用,使用COMSOL软件建立物理模型进行了数值仿真,得到了不同激光功率密度激光作用下的热应力场。为了验证了热应力计算方法的正确性,利用栅线投影法测量了功率...

 PDF全文激光技术 | 2020, 44(02):250

 变结构反应离子刻蚀腔室流场热场的数值仿真

张景文 范 斌 李志炜 汉 语

[摘要]为了提高刻蚀的均匀性, 对400mm反应离子刻蚀(RIE)腔室建立了气体流动的连续流体模型和热传递模型, 研究了反应腔室内压强、流速和温度分布。冷却板恒温285K时, 依次改变入口流量和出口压强, 分别分析了腔室内部基片...

 PDF全文激光技术 | 2020, 44(01):136

 微型低温节流制冷器结构优化设计

曹菁 侯予 李家鹏 陈军 陈双涛 陈良

[摘要]J-T节流制冷器被广泛应用于多种红外设备中。在有限结构内达到冷量最大化,是节流制冷器在小型化发展中面临的问题之一。本文在考虑流体物性变化和部件漏热的基础上,建立了一维稳态节流制冷器热力模型,着重对用于节流...

 PDF全文红外技术 | 2020, 42(09):893

 高功率掺Tm3+自相似脉冲激光器的仿真优化设计

石郑楠 延凤平 韩文国 张鲁娜

[摘要]利用非线性薛定谔方程(NLSE)为2 μm掺Tm3+自相似脉冲激光器建立了一种新的数值模型。模型中, 用NLSE描述脉冲在激光器中的产生和传播, 利用MATLAB软件模拟了脉冲在激光腔内的演化特性, 优化了腔内净色散、增益系数和可...

 PDF全文发光学报 | 2020, 41(06):719

 凹槽型微通道传热与流动性能的数值分析

范贤光 黄江尧 许英杰

[摘要]针对电子器件的散热问题, 提出了四种具有对称和等距凹槽的微通道, 并通过三维数值模拟, 研究了不同雷诺数下凹槽形状及布局对微通道性能的影响。结果表明:在给定的雷诺数范围内, 圆形凹槽的传热性能仅次于三角凹槽, 而...

 PDF全文半导体光电 | 2020, 41(02):232

 纳秒级激光惯性约束装置靶室内电磁脉冲数值模拟

卢志永 徐志谦 孟萃 金晗冰

[摘要]为了探索纳秒级激光惯性约束装置靶室内电磁脉冲(EMP)的物理规律,实验室利用自主研发的EMPIC-2D计算软件开展数值模拟研究。软件将激光与靶作用后产生的逃逸电子作为输入参数,将电磁脉冲强度随时间的变化作为输出。模拟...

 PDF全文光学学报 | 2020, 40(09):0914001

 主动调Q次级拉曼模激光器的研究

车潇华 徐杰 李恒达 丁双红

[摘要]利用主动调Q的自拉曼激光器,抑制主要频移拉曼模,使次级拉曼模受激拉曼散射输出新波长的拉曼光。首先,进行理论推导得到包含两个拉曼项的主动调Q归一化速率方程,由典型的实验装置参数和常用晶体参数对归一化拉曼增益系...

 PDF全文光学学报 | 2020, 40(06):0614001

 可饱和吸收体对全正色散光纤激光器输出脉冲特性的影响

詹遥牧 孟义朝

[摘要]为了研究可饱和吸收体参数对全正色散光纤激光器输出脉冲特性的影响, 建立全正色散光纤激光器模型, 通过求解非线性薛定谔方程获得全正色散光纤激光器的输出脉冲拟合因子、时域脉宽以及峰值功率。研究了不同调制深度、...

 PDF全文应用激光 | 2020, 40(05):913

 H13钢表面激光熔覆Stellite6合金的温度场数值模拟

李海洋 宋建丽 唐彬 石晓蕾 邱焕霞 邓琦林

[摘要]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,...

 PDF全文应用激光 | 2020, 40(04):571

 激光掩星探测大气水汽混合比的数值模拟

洪光烈 李虎 王一楠 李家唐 陈少杰

[摘要]在低轨道空间站和伴飞卫星上分别安置激光发射机和接收机,同时发射和接收935 nm短波红外水汽探测激光束脉冲对和765 nm(位于氧气的A吸收带)近红外激光束脉冲对。935 nm波段激光脉冲的一个探测波长对水汽的吸收较强,另一...

 PDF全文光学学报 | 2020, 40(04):0401001

 核主泵屏蔽套用薄板激光焊接应力和变形的多场协同调控数值模拟

郭渤 郭玉泉 冯伟 董国安 邓子龙 高兴军 晏永飞

[摘要]为了揭示核主泵屏蔽套用Hastelloy C-276薄板脉冲激光焊接的热力学行为, 借助ANSYS软件建立了三维有限元模型。实验测量了焊接温度历程和残余变形, 验证了所建立有限元模型的可靠性。基于验证的有限元模型, 采用改变焊...

 PDF全文应用激光 | 2020, 40(02):254

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