题目：激光弯曲及激光淬火的研究

本文在激光弯曲过程理论分析的基础上，针对飞机壁板所用的高强铝合金材料AA6056，采用数值模拟与实验相互印证的方法，深入分析了激光加工工艺参数及扫描方式对激光弯曲的影响，为将激光弯曲技术应用于壁板的成形奠定基础。 本文还采取数值模拟与实验相结合的方法，对有限尺寸平板状试件的激光淬火过程的温度场进行分析研究，为将激光淬火技术应用于模具表面强化奠定基础，论文的主要研究工作及创新成果如下： 1．理论分析了激光弯曲过程，建立了薄板单道次激光弯曲的热-机耦合有限元模型，利用非线性有限元MSC.Marc软件对单道次激光弯曲过程进行数值模拟； 2．对单道次扫描模型同时进行温度和位移的校验，改变激光加工工艺参数和薄板的几何尺寸进行数值计算及校验，检验了所建模型的通用性； 3．通过改变扫描次数，扫描方向及扫描次序对多道次激光弯曲过程进行数值模拟，对多道次扫描模型进行位移校验，对比分析了激光扫描次数、扫描方向及扫描次序对薄板激光弯曲成形的影响，并分析模拟误差，认为往复扫描板料的平整度最好。所得结论可作为带筋结构板激光弯曲选择扫描方式的参考依据； 4．根据激光相变硬化处理的实际过程，建立三维有限尺寸板状试件的有限元瞬态热-机耦合模型，利用MSC.Marc有限元分析软件对模具刃口表面激光淬火过程进行了数值模拟；对淬火后的变形场、应变场进行分析，从而有效控制残余应力的分布； 5．测定试件淬火区的硬度曲线，作为模拟计算判断相变点的依据。对相同的材料，可以通过模拟计算，改变激光加工工艺参数预测淬火深度。