一种远距离、高效能比的复合激光毁伤方法

    公开(公告)号:CN119057248A

    公开(公告)日:2024-12-03

    申请号:CN202411147969.1

    申请日:2024-08-21

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供一种远距离、高效能比的复合激光毁伤方法,包括:首先实现超快激光的高功率远距离传输,具体通过空间聚焦高能超快激光以形成公里级长度光丝,光丝传输远达百公里时仍可保持恒定的高功率密度(1013‑1015W/cm2),完成靶材表面的初步损伤;同时,高能连续激光传输同样距离后作用于靶材相同位置,实现超快激光/连续激光的复合作用,从而完成靶材的远距离、高效损伤。本发明利用高能超快激光的空间成丝与传输能力,可在传输远达百公里后实现对透明、高反类靶材的初步损伤以形成缺陷,显著提升材料对高能连续激光的吸收;并且,超快激光成丝同步激发的冲击波将会增强熔融材料的移除,因而复合激光持续性作用下将形成靶材的有效毁伤。

    一种陶瓷材料高速打孔方法及装备

    公开(公告)号:CN118989667A

    公开(公告)日:2024-11-22

    申请号:CN202411310832.3

    申请日:2024-09-20

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提出一种陶瓷材料高速打孔方法及装备,利用时间整形的毫秒脉冲激光进行陶瓷材料的高效、高质量微孔加工。具体地,通过调控激光器的控制,使输出的毫秒激光具有高峰值功率前沿和低峰值功率中沿、后沿的特定脉冲波形;该毫秒激光先经过准直镜从而具备低发散、远距离传输能力,再通过振镜控制其偏转,最后由聚焦镜聚焦后作用于样品上表面指定位置;毫秒激光的高峰值功率前沿作用于样品后产生缺陷,该缺陷会显著增大陶瓷材料对后续毫秒激光的吸收,从而后续低峰值功率中沿、后沿能够在吸收增强下形成所需的微孔加工,降低毫秒激光加工的热效应,从而控制微孔直径、热缺陷等,实现陶瓷材料高效率、高质量微孔加工。

    一种高强耐热铝铁硅合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN118516590A

    公开(公告)日:2024-08-20

    申请号:CN202410712012.0

    申请日:2024-06-04

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 李凯 肖遥 杜勇

    Abstract: 本发明适用于选区激光熔化的高强耐热铝铁硅合金,所述铝合金按质量百分比包含下述组分:硅1.5%‑2.7%,铁5.6%‑6.7%,余量为Al及不可避免的杂质,杂质总量小于等于0.06%。其制备工艺包括熔炼、气雾化制粉以及选区激光熔化。本发明通过优化合金成分和制备工艺,制备出无裂纹,高致密度的合金,合金内部出现高密度的纳米ɑc‑Al20Fe5Si2强化相,获得高强耐热增材制造铝合金材料,可应用于较高温度下服役的零部件中,如发动机壳体、活塞等。

    一种非光学接触异质材料高强度超快激光焊接方法

    公开(公告)号:CN117564460B

    公开(公告)日:2024-07-19

    申请号:CN202311516389.0

    申请日:2023-11-15

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明涉及激光微纳加工应用领域,提供了一种非光学接触透明/金属异质材料的高强度超快激光焊接方法。该方法具体包括:超快激光在透明材料表面烧蚀制备微槽,通过腐蚀方式改善表面润湿角;将非光学接触透明材料和金属材料叠放,透明材料微槽表面与金属上表面相对,并由夹具夹持;超快激光焦点位于异质界面中间并开启,金属材料受热膨胀并熔融,膨胀与熔融物质流动与溅射下均匀铺展至透明材料微槽左右,同时高温金属熔融物通过热传导加热并融化透明材料,从而实现异质材料的高效互融或结合;超快激光按照指定路径进行焊接,最终实现样品焊接。该方法提高了非光学接触透明/金属异质材料焊接的强度与稳定性。

    一种低轨卫星轨道预报方法、系统、终端及介质

    公开(公告)号:CN117724128A

    公开(公告)日:2024-03-19

    申请号:CN202410173804.5

    申请日:2024-02-07

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种低轨卫星轨道预报方法、系统、终端及介质,其中方法包括:基于星载GNSS观测数据对低轨卫星进行动力学定轨解算处理,获取卫星各历史时刻状态量,并以解算得到的最后时刻的卫星状态量作为卫星轨道预报初始时刻状态量;将各历史时刻的大气阻力系数和经验加速度系数组成的序列输入训练好的神经网络预测模型,预测未来时刻的大气阻力系数和经验加速度系数;基于卫星轨道预报初始时刻状态量及预测的大气阻力系数和经验加速度系数,利用动力学模型对低轨卫星轨道进行预报。本发明基于神经网络的方法实现低轨卫星非保守力参数的精确预测,综合考虑大气阻力系数和经验加速度系数两种非保守力参数,提高了低轨卫星轨道预报精度。

    基于动态域对抗图卷积网络的机床刀具磨损状态预测方法

    公开(公告)号:CN117206975A

    公开(公告)日:2023-12-12

    申请号:CN202311431935.0

    申请日:2023-10-31

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种基于动态域对抗图卷积网络的机床刀具磨损状态预测方法,包括:数控加工中心对模具进行加工;采集、提取加工时的主轴振动信号,进行等长度划分,获得主轴振动子样本集;通过多尺度深度残差收缩网络构建刀具磨损图数据样本集;划分使一部分作为训练集,另一部分作为验证集;通过动态域对抗图卷积神经网络分别进行跨域迁移学习,当模型的损失值达到预设值,结束对动态域对抗图卷积神经网络的迭代训练,得到最优不同刀具磨损状态预测模型;将得到的最优预测模型用于剩余刀具磨损预测。本发明可以更好地提取刀具磨损敏感特征,相比于传统的不同刀具磨损状态预测迁移学习,兼具了预测精度高和模型泛化能力强的特点。

    异种材料的大幅面高强度激光焊接方法及装备

    公开(公告)号:CN114160975B

    公开(公告)日:2022-11-08

    申请号:CN202111666597.X

    申请日:2021-12-30

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种异种材料的大幅面高强度激光焊接方法和装备,方法具体包括:通过抛光制备透明硬脆材料和金属材料,材料的口径大于100mm且表里面粗糙度低于百纳米级别,将透明硬脆材料和金属材料叠放,透明硬脆材料置于金属材料上方;通过测距仪实时测量透明硬脆材料和金属材料间的距离;通过合束实现长脉冲激光和超快激光的复合输出,通过光学调控令长脉冲激光和超快激光焦点分离至预定位置,根据测距仪测量到的距离基于功率‑高度数据库设置合理的长脉冲光功率,此时金属材料受热膨胀与透明硬脆材料达到光学贴合;长脉冲激光/超快激光复合输出的同时与测距仪保持同步移动,依照指定路径完成大幅面异种材料的焊接。

    大幅面窗口镜的超快激光制备装置及制备方法

    公开(公告)号:CN114571079A

    公开(公告)日:2022-06-03

    申请号:CN202210366345.3

    申请日:2022-04-08

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种大幅面窗口镜的超快激光制备装置及制备方法,包括激光器,用于产生激光;斜面样品夹具,用于夹持多个小幅面窗口镜以实现多个小幅面窗口镜斜面位置紧密拼接;整形装置,设置在激光传输的路径上,对经过的激光进行时间整形和/或空间整形,实现长聚焦深度满足斜面样品焊接需要;聚焦镜,设置在激光传输路径上,且所述激光器和所述聚焦镜位于所述整形装置的两端;三维移动平台,所述斜面样品夹具设置在所述三维移动平台上,三维移动平台带动被斜面样品夹具夹持的小幅面窗口镜移动至聚焦镜的焦点处,本申请通过整形装置对激光进行时间、空间整形,实现斜面样品的高强度焊接,可对小幅面窗口进行幅面扩增与立体封装,适用场景广泛。

    一种基于实时点云的大型复杂构件表面打磨路径规划方法

    公开(公告)号:CN114055255A

    公开(公告)日:2022-02-18

    申请号:CN202111384297.2

    申请日:2021-11-18

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于实时点云的大型复杂构件表面打磨路径规划方法,该方法包括:移动底盘自主识别并移动到加工工位;在当前工位采集点云,剔除环境噪声和背景点云,提取出待打磨构件点云;建立材料打磨去除模型,计算出接触面上的打磨深度分布函数;沿曲率变化较大的方向截取第一条打磨路径,再依次计算下一条打磨路径各点的候选迭代点,从中取最短的路径作为下一条打磨路径;根据路径点云生成机器人末端工具运动轨迹,发送给打磨工具控制系统执行;移动底盘自主识别并移动到下一工位,从而完成构件整体打磨任务。本发明消除了现有技术的点云重建累积误差和轨迹重定位误差,显著提高了打磨的自主性和打磨效果的均匀性。

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