一、序列尖峰脉冲激光对铝板熔融热-力效应研究（论文文献综述）
邱化冬[1]（2011）在《基于条码质量的直接标刻激光参量与物理机制的研究》文中指出直接标刻（Direct Part Marking,DPM）指直接在物体表面标刻机器可识读的代码,激光直接标刻二维条码在应用中最大的挑战是能否连续地产生机器可识读的高质量的二维条码。激光与材料之间复杂的相互作用机制不明,不同的激光参量、材料材质类型等对直接标刻条码等级产生重大影响。目前,国内外对直接标刻激光参量的研究大多将其转化为激光能量或激光功率,虽然具有研究方法直接、简便的特点,却无法指导实际加工和具体参量大小的设定,无法辨识激光参量对条码质量的影响。此外直接标刻条码的识读图像与一般打印条码图像相比,具有图像不规则、光学反差低以及标刻表面高反光等特征,这也限制了直接标识的应用。国外针对直接标刻二维条码的研究已开展,制定了一些标准,如ISO/IEC 16022、ISO/IEC 15415等,而国内的研究却比较少。基于此,本课题从激光直接标刻二维条码的加工和图像处理两个方面入手,以提高条码的标刻质量和条码图像质量为目的,对激光参量、标刻过程的物理机制以及低质量条码的图像处理技术进行相应的研究。本课题在山东省自然科学基金（Q2008G02）和山东大学自主创新基金（2010TS036）资助项目资助下,开展了如下研究工作：首先,从激光标刻二维条码加工方面对激光参量进行了研究。根据Data Matrix条码矩阵码结构,实验研究激光路径与激光线间距两参量,设计了单向光栅式、交叉光栅式和方形螺旋式三种标刻路径,通过对激光加工表面的粗糙度、符号对比度、对比均衡度进行分析,确定了单向光栅式模块填充激光路径和0.05mm的线间距为较优的选择。为了探明激光电流参量对标刻条码的符号对比度影响的规律,提出了一种基于多元非线性模型显着性检验的方法。通过建立激光电流和线间距两因素与符号对比度的多元非线性逐步回归数学模型,利用模型的显着性检验评估因素对符号对比度的影响,最后得出,随着激光电流的增大激光电流对条码质量衡量指标符号对比度的影响逐渐减小的规律。采用Nd:YAG激光器作为加工源,通过调节搭配激光有效矢量步长、有效矢量步间延时、Q频率和Q释放时间四参量实现3136种不同能量密度激光在铝合金表面标刻二维条码,并使用INTEGRA条码检测仪对标刻条码进行了分级。统计分析条码质量等级分布推得激光铝合金表面标刻条码的最优加工参量组。发现激光参量对条码质量影响的规律以及目前国际标准无法对黑色外观条码评级的原因。其次,研究了激光直接标刻条码微观形貌和生成物对条码质量等级的影响,探讨影响条码质量的深层次原因。将固溶体的概念引入激光标刻过程的物理机制研究中,提出基于材料元素熔点、沸点和比重的标刻物理机制的新理解,并进行了实验验证。采用物理机制新理解分析了铝合金表面直接标刻形成的六种外观及其对条码质量等级的影响。从激光标刻微观形貌方面研究黑白外观截然不同的两种条码,研究激光标刻微观形貌的度量,以及微观形貌与激光参量之间的关系。使用非线性内核在多尺度下对图像进行分层,从而改进了图像差分计盒算法,改进的算法具有较高的稳定性和准确性。将新算法应用于条码微观形貌扫描电镜图像,得出Nd: YAG激光加工的材料微观形貌维度数值,初步得到随着激光能量的增大,分形维度同时增大的规律。最后,以提高低质量条码图像质量为目的,针对激光标刻二维条码图像光学反差低、高反光等特征引入高动态范围图像合成技术。设计出覆盖全部灰度边缘的18阶灰度卡,提出一种基于此灰度卡的单幅图像相机响应曲线标定方法,解决目前相机响应曲线标定算法使用多幅图像和单幅图像灰度区域覆盖不全的问题。采用基于估算图像曝光分区的算法合成高动态范围图像,并将算法应用于激光标刻低质量二维条码图像,从实验结果上看高动态合成图像的灰度边缘比普通图像更加的陡峭,且获得更大的数据变化范围,这对二维条码识别图像的阈值确定和边缘准确定位有较大的意义。低质量二维条码高动态范围图像的色调映射研究中,采用了基于图像分层的各向异性边缘保护的色调映射算法,算法对光照不均和强反射体现出一定的鲁棒性。编写Data Matrix二维条码识别程序,使用高动态范围色调映射图像进行识别实验,实验结果表明借助此项技术提高了激光直接标刻二维条码图像的质量,从而可提高识别率推进激光直接标刻的工业化应用。
陈刚[2]（2006）在《半穿甲战斗部弹体穿甲效应数值模拟与实验研究》文中提出半穿甲战斗部（Semi-Armor-Piercing Warhead，SAPW）是一种具有一定穿甲能力，又具有一定爆破威力的战斗部。在穿甲过程中，必须既能穿透一定厚度的目标，而自身功能又不受到破坏。由于在战斗部内，炸药占据了较大的体积，而炸药的强度与金属材料相比又存在量级的差异，较大的炸药装填比相应地削弱了战斗部壳体在穿甲过程中的抗变形能力。因此，半穿甲战斗部的壳体强度是研究中必须重点关注的问题之一。 本文针对超音速导弹半穿甲战斗部的动力学强度问题，开展了数值模拟与实验研究工作。以弹靶材料动态力学性能的实验研究为基础，获得数值模拟所需的材料力学性能；通过Taylor撞击实验及其数值分析对材料参量进行验证；应用平头弹正撞击靶板发生大变形的数值计算，截锥形实心、空心弹体撞击薄靶的穿甲实验、相应的理论分析和数值模拟确认与验证分析模型的合理性；在此基础上，开展了半穿甲战斗部穿甲效应的数值模拟和实验研究，探索和研究了穿甲过程的力学特性，为战斗部设计提供了穿甲过程的各种直观图像和数据，促进了战斗部的设计与研究工作。 利用MTS材料试验机和SHPB，对45钢和TC4钛合金两种材料在20℃～750℃、应变率10-4s-1～103s-1范围的塑性应力应变行为进行了较系统的研究，得到了相应的J-C本构模型参量，并通过不同速度下的Taylor撞击实验以及相应的轴对称数值模拟对本构模型参量进行了验征。 开展了不同应力状态和温度下的准静态材料力学性能实验及拉伸SHB实验，研究了应力三轴度、温度和应变率对45钢和TC4钛合金失效应变的影响。应力三轴度对两种材料均具有明显的影响。45钢的失效应变随应力三轴度的增加而单调减小。TC4的失效特征随着应力三轴度变化而出现转变，在三轴度小于零时，材料表现为剪切破坏，在应力三轴度大于1／3时，材料为韧窝型破坏。在这两个区间内材料分别随应力三轴度的增大而减小，但三轴度在0到1／3之间，失效应变随三轴度的增加而增大。 在较高的撞击速度下，45钢和TC4钛合金两种材料在Taylor撞击实验中均发生了破坏，45钢表现为撞击端端面胀大开裂，而TC4表现为沿着斜面的破碎。对破坏过程进行了三维数值模拟，其中考虑了应力状态三轴度对失效应变的影响，获得的结果与实验相吻合。 采用J-C强度模型和J-C累积损伤破坏模型对平头弹撞击金属靶板的弹靶变形破坏进行的数值模拟研究，获得了弹体在不同撞击速度下的Taylor型变形、花瓣开裂和挤凿破坏，靶体的凹陷变形、冲塞等破坏模式，应用不同部位所经历的应力状态三轴度，进行了合理的力学效应解释。 采用韧性撕裂模型描述花瓣的裂纹扩展，在Landkof模型的基础上，研究了截锥型
黄忆龙,赵锦桥[3]（2000）在《自由振荡激光引爆机理的初步研究》文中进行了进一步梳理自由振荡激光广泛运用于科研与生产 ,研究自由振荡激光引爆机理是相当有意义的。炸药体在激光的照射下 ,由于温度场发生骤变 ,在炸药体未发生相变前 ,炸药表面将出现一热应力场。本文用一维激光热熔条件计算了与时间效应有关及无关的热应力值 ,从理论上证明自由振荡激光引爆机理是热起爆 ;按照热起爆机理给出了激光起爆方程 ,用热起爆机理中的瞬时加热热点理论推导出激光引爆炸药的延滞期公式
黄忆龙[4]（1998）在《激光对炸药体加热的研究》文中提出随着激光技术的发展，激光引爆成为炸药起爆的新方式。激光的能量呈高斯分布，激光的能流密度在不同的照射深度呈指数形式衰减。本文通过理论推导获得了激光能量在炸药体内的分布曲面方程，实验获得的爆坑形状验证了这一结果；爆坑的出现进一步说明热点成长为爆轰是分阶段进行的。炸药的颜色对爆坑形状参数的影响在一定程度上证明自由振荡式激光对炸药的引爆属于热起爆。通过对热穿透方程的分析可知炸药的激光引爆存在一个最佳能流密度，并用实验进行了验证。
张可星,刘绪发,刘常龄,孙承纬[5]（1992）在《序列尖峰脉冲激光对铝板熔融热-力效应研究》文中提出本文用金相显微和扫描电镜诊断技术,对序列尖峰脉冲准连续激光束照射LY12CZ和LF6M铝合金板材,产生激光热熔融与激光热应力效应,使照射区板材引生激光烧蚀熔池和许多断裂裂纹,造成材料断裂破坏的机理,进行了研究。给出了激光热应力、裂纹扩展应力与照射激光强度的变化关系和研究结果。
二、序列尖峰脉冲激光对铝板熔融热-力效应研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、序列尖峰脉冲激光对铝板熔融热-力效应研究（论文提纲范文）
（1）基于条码质量的直接标刻激光参量与物理机制的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与目的意义 |
| 1.2 激光直接标刻国内外研究现状 |
| 1.2.1 直接标刻激光参量研究现状 |
| 1.2.2 激光标刻路径的研究现状 |
| 1.2.3 直接标刻二维条码质量评级 |
| 1.2.4 激光与物质相互作用物理机制 |
| 1.2.5 材料微观形貌的衡量 |
| 1.3 低质量条码的识别研究 |
| 1.4 本文的研究方法与主要内容 |
| 第2章 基于标刻条码质量等级的激光参量研究 |
| 2.1 激光直接标刻的参量研究 |
| 2.2 灯泵浦激光原理 |
| 2.2.1 激光产生原理 |
| 2.2.2 激光调Q技术 |
| 2.3 实验用Nd:YAG激光器机构与参量 |
| 2.3.1 激光标刻机机构 |
| 2.3.2 激光器技术参量 |
| 2.3.3 激光器可调参量 |
| 2.4 激光直接标刻实验前期研究 |
| 2.4.1 激光直接标刻条码码制的选择 |
| 2.4.2 激光参量筛选原则 |
| 2.5 模块激光路径与激光刻线间距参量实验研究 |
| 2.5.1 模块激光路径与刻线间距设计 |
| 2.5.2 模块对比度测量与计算 |
| 2.5.3 模块对比度实验结果与分析 |
| 2.5.4 模块粗糙度实验结果与分析 |
| 2.5.5 模块照度标准差实验结果与分析 |
| 2.5.6 模块微观测量与实验结果验证 |
| 2.6 激光电流对标刻二维条码对比度影响的研究 |
| 2.6.1 激光电流对符号对比度的影响 |
| 2.6.2 电流与刻线间距非线性逐步回归数学模型 |
| 2.6.3 非线性模型显着性检验结果 |
| 2.6.4 非线性模型显着性检验结果分析 |
| 2.6.5 非线性模型显着性检验结论验证 |
| 2.6.6 激光电流对符号对比度影响的成因分析 |
| 2.7 激光参量对铝合金直接标刻条码影响的研究 |
| 2.7.1 激光参量选择与设定 |
| 2.7.2 条码清理与条码检测 |
| 2.7.3 条码质量等级设定与实验结果 |
| 2.7.4 激光参量对条码等级影响分析 |
| 2.7.5 最优激光加工参量范围确定 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 激光直接标刻二维条码的物理机制研究 |
| 3.1 激光与材料相互作用的物理机制 |
| 3.1.1 Nd:YAG激光器特点 |
| 3.1.2 激光与材料相互作用物理机制经典理论 |
| 3.1.3 激光与物质相互作用物理机制的新理解 |
| 3.2 Nd:YAG脉冲激光与物质相互作用新理解 |
| 3.2.1 激光加热过程 |
| 3.2.2 材料熔化与气化过程 |
| 3.2.3 激光移动过程 |
| 3.3 Nd:YAG激光器标刻物理机制实验 |
| 3.3.1 激光标刻表面能谱分析实验结果 |
| 3.3.2 基于Nd:YAG激光器物理机制新理解的实验分析 |
| 3.4 基于Nd:YAG物理机制新理解的铝合金条码质量分析 |
| 3.4.1 铝合金激光标刻条码外观 |
| 3.4.2 激光标刻条码电镜与能谱分析实验 |
| 3.4.3 Nd:YAG物理机制新理解实验分析 |
| 3.4.4 ISO/IEC 15415检测直接标刻条码的问题 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 激光直接标刻二维条码微观形貌分形研究 |
| 4.1 基于图像的分形几何研究 |
| 4.2 基于差分计盒的图像分形维度计算算法 |
| 4.2.1 差分计盒算法存在的问题 |
| 4.2.2 基于差分计盒的图像分层改进算法 |
| 4.2.3 差分计盒算法中计盒规则改进 |
| 4.2.4 图像孔隙度 |
| 4.2.5 基于差分计盒的图像分层改进算法的验证 |
| 4.3 激光标刻表面微观图像分形实验 |
| 4.3.1 激光标刻表面微观电镜图像 |
| 4.3.2 基于改进算法的微观形貌分形维度 |
| 4.3.3 多尺度分形维度计算自相似检验 |
| 4.3.4 Nd:YAG激光标刻微观形貌分形维度 |
| 4.4 分形维度与条码质量 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 激光直接标刻低质量条码高动态图像融合与色调映射 |
| 5.1 低质量条码的影响因素统计 |
| 5.2 高动态范围图像融合方法与色调映射 |
| 5.2.1 灰度边缘相机响应曲线标定算法原理 |
| 5.2.2 基于灰度卡相机响应曲线标定算法 |
| 5.2.3 灰度卡相机响应曲线标定算法实验 |
| 5.2.4 基于图像分区的高动态范围图像融合算法 |
| 5.2.5 基于图像分区的低质量条码高动态范围图像融合实验 |
| 5.2.6 基于图像分层的各向异性色调映射算法 |
| 5.3 低质量二维条码高动态范围图像算法实验 |
| 5.3.1 低质量条码高动态范围图像合成实验 |
| 5.3.2 低质量条码高动态范围图像色调映射实验 |
| 5.4 基于高动态范围图像的低质量条码识别实验 |
| 5.4.1 识别程序所采用的算法 |
| 5.4.2 识别程序运行结果 |
| 5.5 高动态范围图像算法中存在的问题 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 英文论文 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（2）半穿甲战斗部弹体穿甲效应数值模拟与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 弹靶撞击研究概述 |
| 1.3 薄靶的侵彻和贯穿研究进展 |
| 1.4 弹靶撞击中的弹体变形研究进展 |
| 1.5 穿甲效应数值模拟的材料性能描述 |
| 1.6 本文研究内容 |
| 第二章 动力学数值分析的基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 控制方程 |
| 2.3 控制方程求解 |
| 2.4 动力学有限元的关键技术 |
| 2.5 LS-DYNA简介 |
| 2.6 动力学数值模拟实际应用的讨论 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 45钢和TC4钛合金动态力学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料力学性能实验 |
| 3.3 塑性应力应变曲线 |
| 3.4 材料的失效应变 |
| 3.5 材料动态塑性本构模型参量 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 Taylor撞击实验与数值模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 45钢和TC4的Taylor撞击实验 |
| 4.3 两种材料Taylor撞击变形的数值模拟 |
| 4.4 两种材料Taylor撞击破坏的数值模拟 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 平头弹体撞击靶板的数值模拟 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 有限元建模 |
| 5.3 计算结果与分析 |
| 5.4 与实验结果的比较 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 截锥形弹撞击薄钢靶的研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 截锥头弹体侵彻薄靶板的动力学分析 |
| 6.3 弹体侵彻薄靶的数值模拟研究 |
| 6.4 弹体侵彻薄靶的实验研究 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 半穿甲导弹战斗部弹体穿甲效应数值模拟 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 弹体结构与计算方法 |
| 7.3 前舱段模拟件对弹体穿甲过程的影响 |
| 7.4 撞击着角的影响 |
| 7.5 不同靶板状态对弹体穿甲过程损伤的影响 |
| 7.6 本章小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 主要研究内容与结论 |
| 8.2 本文的主要成果与创新 |
| 8.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的科研工作、论文发表和获奖情况 |
（3）自由振荡激光引爆机理的初步研究（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 激光照射下炸药热应力 |
| 3 激光热起爆的基本方程 |
| 4 热应力的时间效应 |
| 5 结束语 |
四、序列尖峰脉冲激光对铝板熔融热-力效应研究（论文参考文献）
- [1]基于条码质量的直接标刻激光参量与物理机制的研究[D]. 邱化冬. 山东大学, 2011(07)
- [2]半穿甲战斗部弹体穿甲效应数值模拟与实验研究[D]. 陈刚. 中国工程物理研究院, 2006(04)
- [3]自由振荡激光引爆机理的初步研究[J]. 黄忆龙,赵锦桥. 工程爆破, 2000(01)
- [4]激光对炸药体加热的研究[J]. 黄忆龙. 工程爆破, 1998(04)
- [5]序列尖峰脉冲激光对铝板熔融热-力效应研究[J]. 张可星,刘绪发,刘常龄,孙承纬. 高压物理学报, 1992(04)