1 天津职业技术师范大学 机械工程学院，天津 300222
2 天津职业技术师范大学 机械工程学院，天津 300222天津市高速切削与精密加工重点实验室，天津 300222
为了能够实现高精度的微纳米级转动，该文基于柔性铰链设计了一种单压电陶瓷驱动的纯转动微定位平台。平台采用圆周阵列式柔性梁实现运动导向与解耦，通过杠杆机构增大动平台转动行程。首先通过有限元仿真验证了圆周阵列式柔性梁对动平台轴心漂移的抑制作用，然后通过实验对其运动特征进行测试与分析。测试结果表明，该机构具有良好的回转精度，在x轴正方向轴心漂移量为0~0.23 μm，y轴负方向轴心漂移量为0~4.59 μm，旋转弧度可达916 μrad，旋转精度为0.53 μrad。轴心漂移补偿后整体误差最大为4.9%。
压电陶瓷 微转动平台 柔性铰链 轴漂 旋转弧度 piezoelectric ceramic micro-rotational platform flexible hinge axial drift rotation radian
1 天津大学 机械工程学院，天津 300072
2 机制设计理论与装备设计教育部重点实验室 天津大学，天津 300072
3 西安交通大学 机械工程学院，陕西 西安 710049
为了深入了解皮秒激光烧蚀对晶体硅所造成的影响，使用不同平均功率下的皮秒脉冲激光辐照晶体硅，然后使用X射线光电子能谱仪和透射电子显微镜，分别对被烧蚀晶体硅的化学成分与微观组织结构进行观察与分析。研究发现：随着激光脉冲平均功率的增加，烧蚀产物中晶体硅的相对含量不断下降，而SiO2的相对含量则逐步上升；与此同时，材料的无定形化程度也随之加剧。最终认为：因激光脉冲平均功率增加而逐渐升高的激光能量密度是诱导上述实验结果出现的主要原因，并最终不断扩大并加剧着材料所受到热与机械损伤的范围与程度。
晶体硅 皮秒激光 激光脉冲功率变化 化学成分 微观组织结构 crystalline silicon picosecond laser laser pulse power variation chemical composition microstructure 红外与激光工程
2016, 45(1): 0106006
1 天津大学 机械工程学院，天津 300072
2 天津大学 机制设计理论与装备设计教育部重点实验室，天津 300072
为实现对超快激光诱导金属钛改变趋势的定性控制及材料改变范围的定量控制，开展了飞秒和皮秒脉冲激光分别与金属钛烧蚀的对比实验研究。随后使用激光扫描共聚焦显微镜、X射线光电子能谱和透射电子显微镜分别就激光脉冲时间宽度变化对被烧蚀金属钛的表面形貌与烧蚀深度、化学成分、微结构状态的影响规律进行了分析。研究发现：随着激光脉冲时间宽度从飞秒增加到皮秒量级，被烧蚀金属钛的表面形貌质量逐渐变差，最终烧蚀产物的化学成分愈加复杂，微结构状态的无定形化程度也随之增加。最终认为伴随激光脉冲时间宽度增加，金属钛中热累积效应的增强而造成被烧蚀材料内部更为严重的热与机械损伤是导致上述实验现象产生的主要原因。
超快激光 金属钛 表面形貌 化学成分 微结构状态 ultrafast laser titanium surface morphology chemical composition microstructural state
