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超精密机床热形变及其对运动精度的影响研究 被引量:1
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作者 陈熠 王振忠 +1 位作者 雷鹏立 施晨淳 《制造技术与机床》 北大核心 2023年第2期5-11,共7页
超大口径超精密机床研制是大口径光学元件加工的必要基础,超大口径超精密机床在大行程、长工作周期的加工过程中,由于导轨发热引起的机床热形变将严重影响运动部件的直线度与光学元件的加工精度。利用ANSYS Workbench软件进行热-结构耦... 超大口径超精密机床研制是大口径光学元件加工的必要基础,超大口径超精密机床在大行程、长工作周期的加工过程中,由于导轨发热引起的机床热形变将严重影响运动部件的直线度与光学元件的加工精度。利用ANSYS Workbench软件进行热-结构耦合仿真,对所设计的龙门式大口径磨削机床、5轴柔性气囊抛光机床进行了热形变分析,得到了导轨生热对机床整体热形变的影响规律。针对现有的磨削、抛光机床进行温度-直线度监测实验,探究了热形变对磨削机床所用液体静压导轨与抛光机床所用直线导轨运动直线度的影响规律,实际测量结果表明机床液体静压导轨的油膜生热对导轨运动直线度有较大影响。 展开更多
关键词 超大口径元件 超精密加工 机床热形变 运动误差 有限元仿真
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辐射型加热磁控注入电子枪温度均匀性和热形变分析
2
作者 杨明哲 王小霞 +4 位作者 樊宇 孟鸣凤 杨晨 高察 罗积润 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期208-214,共7页
基于140 GHz兆瓦级回旋振荡器电子枪设计和研制,利用ANSYS热分析软件,建立相应的磁控注入电子枪模型,分析电子枪工作时阴极温度均匀性及热形变,尝试通过相关几何和电参数的调整,在改善阴极温度均匀性的基础上,尽可能消除热形变对电子轨... 基于140 GHz兆瓦级回旋振荡器电子枪设计和研制,利用ANSYS热分析软件,建立相应的磁控注入电子枪模型,分析电子枪工作时阴极温度均匀性及热形变,尝试通过相关几何和电参数的调整,在改善阴极温度均匀性的基础上,尽可能消除热形变对电子轨迹质量的影响。通过对比相同加热功率下阴极发射带的实测温度及仿真温度,评价了仿真模型及结果的合理性,为阴极组件的实际设计提供了参考数据。 展开更多
关键词 磁控注入电子枪 电子枪阴极 分析 ANSYS 热形变
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30cm离子推力器栅极组件热应力及热形变计算模拟 被引量:17
3
作者 孙明明 张天平 +1 位作者 王亮 吴先明 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1393-1400,共8页
为了降低30cm口径离子推力器栅极组件工作时的热形变位移,采用材料力学分析以及有限元分析方法研究了边缘不约束和边缘约束下的栅极组件热应力分布以及热形变位移,提出了相关的热应力降低措施并进行了模拟验证。结果显示,将栅极等效为... 为了降低30cm口径离子推力器栅极组件工作时的热形变位移,采用材料力学分析以及有限元分析方法研究了边缘不约束和边缘约束下的栅极组件热应力分布以及热形变位移,提出了相关的热应力降低措施并进行了模拟验证。结果显示,将栅极等效为圆形平板且边缘无约束时,水平方向的拉伸应力引起的最大热形变位移约为0.3mm,栅极几何中心处的热应力最大,约为1.5MPa,法线方向的热形变位移基本为0;将栅极等效为圆形平板且边缘约束时,最大挠度出现在结构几何中心处,约为1.255mm,水平方向最大拉伸形变量为0.01mm,理论计算值与仿真结果基本一致,且真实栅极拱形结构在此约束条件下会产生更大的热形变位移,可能导致栅极的聚焦性能变差以及栅极之间的短路现象;热设计改进措施验证表明降低结构的整体温度并且更换热膨胀系数较低的材料是减小热形变位移的较好措施。 展开更多
关键词 离子推力器 栅极组件 应力 热形变
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高功率半导体激光端面泵浦方形掺Nd^(3+)离子激光晶体热形变研究(英文) 被引量:7
4
作者 李隆 史彭 +2 位作者 田来科 白晋涛 侯洵 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期499-503,共5页
为了解决高功率半导体激光器端面泵浦激光晶体引起的热效应问题,激光晶体泵浦端面的热形变必须进行准确的计算·通过对于全固态激光器中激光晶体的工作特点分析,建立了矩形截面激光晶体热分析模型·基于热传导方程,提出了泊松... 为了解决高功率半导体激光器端面泵浦激光晶体引起的热效应问题,激光晶体泵浦端面的热形变必须进行准确的计算·通过对于全固态激光器中激光晶体的工作特点分析,建立了矩形截面激光晶体热分析模型·基于热传导方程,提出了泊松方程的一种新解,并获得了矩形截面激光晶体端面热形变分布的一般解析表达式·同时讨论了半导体激光器偏心泵浦激光晶体给端面热形变带来的影响·与有限元分析方法以及其他数值分析方法相比,解析分析方法不会给计算引入任何的误差·热形变的解析分析为解决激光晶体的热效应问题以及提高激光器的性能提供了理论的依据· 展开更多
关键词 激光器 激光晶体 端面泵浦 解析分析 热形变
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双端泵浦Nd:YVO_4晶体温度场及热形变场的研究 被引量:4
5
作者 李隆 史彭 +3 位作者 田丰 凌亚文 白晋涛 侯洵 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期170-173,186,共5页
为了研究激光二极管双端泵浦激光晶体引起的热效应问题,建立了轴向加热、周边恒温的圆柱形激光晶体热模型.通过热传导方程,利用半解析方法得出了双端泵浦激光晶体温度场和端面热形变场的通解形式,同时研究了泵浦功率、泵浦光斑尺寸以及... 为了研究激光二极管双端泵浦激光晶体引起的热效应问题,建立了轴向加热、周边恒温的圆柱形激光晶体热模型.通过热传导方程,利用半解析方法得出了双端泵浦激光晶体温度场和端面热形变场的通解形式,同时研究了泵浦功率、泵浦光斑尺寸以及晶体钕离子掺杂质量分数等因素对晶体温度场和端面热形变场的影响.研究结果表明:当泵浦功率增加、光斑尺寸减小、钕离子掺杂质量分数增加时,激光晶体端面处的温升和热形变量也相应地增大;在相同泵浦条件下,钕离子掺杂质量分数为 0 5%的掺钕钒酸钇晶体中截面处的温升大于其他掺杂质量分数的晶体的相应温升. 展开更多
关键词 端面泵浦 激光晶体 温度场 热形变 半解析分析
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行波管栅控电子枪热形变研究 被引量:5
6
作者 阮久福 杨军 +1 位作者 邓光晟 吕国强 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期423-426,共4页
行波管栅控电子枪各组件尤其是阴极和栅网的热形变对行波管电子光学性能有着较大的影响。基于有限元分析方法,利用热力场耦合对栅控电子枪热形变问题进行了研究,结果表明:阳极的总形变量最大,最高处达0.28mm;控制栅网、阴影栅、阴极及... 行波管栅控电子枪各组件尤其是阴极和栅网的热形变对行波管电子光学性能有着较大的影响。基于有限元分析方法,利用热力场耦合对栅控电子枪热形变问题进行了研究,结果表明:阳极的总形变量最大,最高处达0.28mm;控制栅网、阴影栅、阴极及部分支撑结构向着阳极方向发生形变,由温升引起的形变不会使控制栅网和阴影栅发生接触或交叉,而阴极形变量较大时,阴极与阴影栅则存在接触的危险,这对电子枪的工作性能有很大的影响,甚至会使阴影栅烧坏。降低电子截获率,适当增加控制栅网和阴影栅的厚度,使用热传导率高、线膨胀系数低的材料,可以减小栅控电子枪各组件的热形变。 展开更多
关键词 栅控电子枪 热形变 应力 控制栅 阴影栅
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碳纳米管高温热形变的研究 被引量:2
7
作者 姚振华 朱长纯 +1 位作者 程敏 刘君华 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期156-159,共4页
使用分子动力学方法对单壁碳纳米管高温下的结构进行了计算机模拟 .对直径为 1.35nm、长度为 2 .34nm、拓扑结构为扶手椅形式 (10× 10 )的单壁碳纳米管进行了分子动力学模拟 ,模拟结果表明 ,碳纳米管开头端由于能量弛豫过程 ,直径... 使用分子动力学方法对单壁碳纳米管高温下的结构进行了计算机模拟 .对直径为 1.35nm、长度为 2 .34nm、拓扑结构为扶手椅形式 (10× 10 )的单壁碳纳米管进行了分子动力学模拟 ,模拟结果表明 ,碳纳米管开头端由于能量弛豫过程 ,直径比内部略大 ,在温度逐渐升高之后 ,构成纳米管的碳原子逐渐偏离晶格位置 ,碳纳米管至少在 30 0 0K之下结构是稳定的 . 展开更多
关键词 碳纳米管 分子动力学 热形变 拓扑结构 能量弛豫 晶格位置 计算机模拟
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TiAl基两相合金热形变诱导形成T(Q)型孪晶与α_2薄片的TEM研究 被引量:2
8
作者 张立春 王金国 +1 位作者 陈国良 叶恒强 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期88-93,共6页
利用常规和高分辨电镜(HREM),研究了热形变诱导的Ti45Al8Nb2.5Mn0.05B合金中偏离严格取向关系的α2/γ片层界面结构,以及横过片层的T(Q)型γ孪晶与α2(Q)薄层优先在这些偏离严格取向关系... 利用常规和高分辨电镜(HREM),研究了热形变诱导的Ti45Al8Nb2.5Mn0.05B合金中偏离严格取向关系的α2/γ片层界面结构,以及横过片层的T(Q)型γ孪晶与α2(Q)薄层优先在这些偏离严格取向关系的α2/γ片层界面上形成的机理。由于其片层界面上较大的应力集中,通过界面上的复杂位错核心反应将导致这些T(Q)型γ孪晶与α2(Q)薄层的产生。 展开更多
关键词 铝钛两相合金 相界面 热形变诱导 TEM
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GMA的温度特性分析及热形变被动补偿方法研究 被引量:2
9
作者 刘慧芳 马凯 +2 位作者 梁全 谷艳玲 王汉玉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第15期149-156,共8页
利用超磁致伸缩材料的磁致伸缩效应特性制成的磁致伸缩智能构件,位移输出精度可达亚微米级,这为精密与超精密加工领域提供了新的驱动解决方案,这种精密微驱动过程是依靠智能材料的功能性实现的。然而,在磁致伸缩智能构件工作过程中,线... 利用超磁致伸缩材料的磁致伸缩效应特性制成的磁致伸缩智能构件,位移输出精度可达亚微米级,这为精密与超精密加工领域提供了新的驱动解决方案,这种精密微驱动过程是依靠智能材料的功能性实现的。然而,在磁致伸缩智能构件工作过程中,线圈的焦耳热损耗、材料磁滞与涡流损耗等因素会导致其温度升高,并伴随着材料出现热变形、磁致伸缩系数不稳定等问题,从而严重影响系统的输出性能。为降低温升对磁致伸缩智能构件工作性能的影响,对超磁致伸缩致动器的温度变化特性进行了深入分析,提出一种热形变被动补偿机构,完成了具有热形变自补偿功能的超磁致伸缩致动器设计。实验结果表明,磁致伸缩致动器的主要发热形式和发热源,取决于激励电流形式、工作频率;所设计的超磁致伸缩致动器在工作过程中能够对热形变自动进行补偿。研究结果为提高磁致伸缩智能构件在精密与超精密驱动领域应用过程中的工作精度提供了一种途径。 展开更多
关键词 超磁致伸缩致动器 温度 热形变 被动补偿
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高功率速调管电子枪热形变分析与测试(英文) 被引量:3
10
作者 周祖圣 董东 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期277-280,共4页
国产50 MW速调管需要脉冲功率为120 MW的电子枪,其阴极为皮尔斯型储备式阴极,扫描直径为85 mm。利用ANSYS对该速调管电子枪的温度场分布及结构的热变形进行了模拟分析。对于电子枪复杂的内部结构形态以及能量转换方式,分析了热传导方式... 国产50 MW速调管需要脉冲功率为120 MW的电子枪,其阴极为皮尔斯型储备式阴极,扫描直径为85 mm。利用ANSYS对该速调管电子枪的温度场分布及结构的热变形进行了模拟分析。对于电子枪复杂的内部结构形态以及能量转换方式,分析了热传导方式对温度场的影响。在此基础上进行了温度场与结构变形的耦合分析,利用EGUN对电子枪形变前后束流光学特性进行模拟分析,并对模拟结果与高功率测试结果进行了分析比较。 展开更多
关键词 电子枪 热形变 分析 测试 速调管
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地下换热器管体热形变测量方法及其应用 被引量:1
11
作者 王有镗 于鸣 +1 位作者 朱晓林 高青 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1294-1299,共6页
针对地下换热管的热形变问题,提出采用应变测量法,通过建立受热管体形变位置与其应变的关系,实现利用管体轴向应变测量值推算管体热形变。研究表明,提出的应变测量方法与对比测量方法结果吻合良好,该方法可为进一步深入研究地下换热管... 针对地下换热管的热形变问题,提出采用应变测量法,通过建立受热管体形变位置与其应变的关系,实现利用管体轴向应变测量值推算管体热形变。研究表明,提出的应变测量方法与对比测量方法结果吻合良好,该方法可为进一步深入研究地下换热管热结构特性以及管土间隙和传热衰减等问题奠定基础。 展开更多
关键词 地下换 热形变 测量方法 应变 位移量
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30 cm离子推力器栅极组件热形变位移分析研究 被引量:5
12
作者 孙明明 张天平 贾艳辉 《真空与低温》 2017年第6期349-354,共6页
栅极组件是影响离子推力器束流加速引出的核心部件,其在工作过程中随着热量累积形成的热形变位移是影响工作性能的关键因素。采用有限元分析方法对30 cm离子推力器三栅极组件随工作时间变化导致的热形变位移进行了模拟,重点对栅极间距... 栅极组件是影响离子推力器束流加速引出的核心部件,其在工作过程中随着热量累积形成的热形变位移是影响工作性能的关键因素。采用有限元分析方法对30 cm离子推力器三栅极组件随工作时间变化导致的热形变位移进行了模拟,重点对栅极间距变化过程进行了模拟计算,并对单个栅极达到温度平衡的时间进行了模拟,预估了三栅极组件的冷态启动时间,并对栅极组件在工作期间内随温度变化造成的打火风险进行了预估。 展开更多
关键词 离子推力器 栅极组件 热形变位移
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热形变方法与Fe_3Al基合金的组织及性能关系(Ⅰ) 被引量:1
13
作者 余兴泉 孙扬善 梅建平 《兵器材料科学与工程》 CSCD 北大核心 1996年第3期8-14,共7页
采用热轧、热锻和热挤压三种方法对铸态Fe_3Al基合金进行开坯,发现开坯后Fe_3Al铸态组织中粗大柱状晶被破碎,晶界网状析出物消除;热锻和热挤压后坯料晶粒大小分布均匀,而热轧后晶粒大小不一,三种方法开坯后坯料经相同的... 采用热轧、热锻和热挤压三种方法对铸态Fe_3Al基合金进行开坯,发现开坯后Fe_3Al铸态组织中粗大柱状晶被破碎,晶界网状析出物消除;热锻和热挤压后坯料晶粒大小分布均匀,而热轧后晶粒大小不一,三种方法开坯后坯料经相同的工艺轧制成板材,在室温下对板材性能进行测试,结果表明以挤压开坯方法最佳而热轧开坯最差。 展开更多
关键词 Fe_3Al基合金 热形变方法 显微组织 力学性能
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强流二极管阳极靶温度和热形变模拟
14
作者 胡杨 蔡丹 +5 位作者 孙江 张金海 杨海亮 孙剑锋 尹佳辉 呼义翔 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期99-105,共7页
以电子束在靶中的能量沉积剖面为桥梁,建立了二极管阳极靶温度和热形变模拟方法。该方法可获知二极管不同工作状态下靶的温度分布和热形变情况,为靶热-力学损伤研究提供基础数据,为二极管构型设计和寿命提升提供技术支撑。将该方法应用... 以电子束在靶中的能量沉积剖面为桥梁,建立了二极管阳极靶温度和热形变模拟方法。该方法可获知二极管不同工作状态下靶的温度分布和热形变情况,为靶热-力学损伤研究提供基础数据,为二极管构型设计和寿命提升提供技术支撑。将该方法应用于“强光一号”短γ二极管,计算结果显示:当阳极离子密度大于10^(14) cm^(−3)时(强箍缩),靶表面温度最高可达5500~6000℃,热形变量达约4.5 mm;无离子流时(弱箍缩),温度处在4500℃左右,形变为2.8~3.5 mm。 展开更多
关键词 强流二极管 阳极靶 温度 热形变 模拟
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基于数字全息的金属薄膜热形变测量
15
作者 张燕 李晓敏 朱林伟 《河北师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2016年第5期390-397,共8页
提出了一种利用数字全息来检测飞秒激光脉冲激发金属薄膜产生的表面热形变的方法.主要研究了2束飞秒脉冲激光在低于烧蚀阈值的条件下激发金属薄膜表面所产生的热形变.通过菲涅耳离轴数字全息,记录金属薄膜表面在激光脉冲激发前后的2幅... 提出了一种利用数字全息来检测飞秒激光脉冲激发金属薄膜产生的表面热形变的方法.主要研究了2束飞秒脉冲激光在低于烧蚀阈值的条件下激发金属薄膜表面所产生的热形变.通过菲涅耳离轴数字全息,记录金属薄膜表面在激光脉冲激发前后的2幅全息图.通过数值再现得出2幅全息图的相位差分布,再由相位差分布确定金属薄膜表面产生的热形变.实验结果表明,低于烧蚀阈值的条件下,飞秒脉冲激光激发金属薄膜的表面形变主要由热效应引起,其分布可以通过热传导微分方程和热弹性理论来模拟计算,数值模拟结果与实验结果相一致.在脉冲激光与物质相互作用及利用所提方法探测光热物理参数方面可以提供理论与实验支持. 展开更多
关键词 数字全息 热形变 飞秒激光 金属薄膜
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空间行波管电子枪中阴极热形变及冷启动特性研究 被引量:1
16
作者 尚艳华 《真空电子技术》 2014年第1期10-13,共4页
本文利用ANSYS软件对空间行波管的电子枪进行了稳态热分析,得到了电子枪阴极温度随灯丝功率的变化结果,计算结果与试验结果一致,验证了ANSYS热分析的正确性。在此基础上分析了阴极的热形变对电子枪性能参数的影响,同时模拟了电子枪中阴... 本文利用ANSYS软件对空间行波管的电子枪进行了稳态热分析,得到了电子枪阴极温度随灯丝功率的变化结果,计算结果与试验结果一致,验证了ANSYS热分析的正确性。在此基础上分析了阴极的热形变对电子枪性能参数的影响,同时模拟了电子枪中阴极的冷启动情况,得出阴极在-35℃条件下,在210s内阴极温度可以达到正常工作温度980℃。 展开更多
关键词 空间行波管 电子枪 阴极 热形变 冷启动
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热形变方法与Fe_3AⅠ基合金组织及性能的关系(Ⅱ)
17
作者 余兴泉 高涛 孙扬善 《兵器材料科学与工程》 CSCD 北大核心 1996年第4期14-19,共6页
研究了热锻、热压与热压加热锻三种开坯方法对Fe_3Al基合金组织及性能的影响。结果表明:热锻开坯虽可获得细小均匀的等轴晶,但热锻加工中坯料易产生裂纹;热压加工由于形变速率较低,提高了Fe_3Al的加工性能,能避免坯料产... 研究了热锻、热压与热压加热锻三种开坯方法对Fe_3Al基合金组织及性能的影响。结果表明:热锻开坯虽可获得细小均匀的等轴晶,但热锻加工中坯料易产生裂纹;热压加工由于形变速率较低,提高了Fe_3Al的加工性能,能避免坯料产生裂纹,但开坯后组织不如锻造均匀细小;采用热压后加热锻的方法开坯,不但有效地避免了坯料产生裂纹,同时获得的坯料组织均匀细小,最终轧制形成的板材力学性能优良稳定。 展开更多
关键词 FE3AL基合金 热形变方法 显微组织 合金
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热形变对GCr15钢等温球化退火影响的研究
18
作者 李超 谢红 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 1990年第3期65-70,共6页
本文采用台阶状GCr15钢试样,通过轧制形变研究了形变量对Ac_1以上等温退火过程中碳化物球化的影响。试验结果表明,当具有片状原始组织的试样加热至840℃时,随着轧制形变量的增加,有助于加速片状碳化物的溶解和球化。此外,在形变量较大... 本文采用台阶状GCr15钢试样,通过轧制形变研究了形变量对Ac_1以上等温退火过程中碳化物球化的影响。试验结果表明,当具有片状原始组织的试样加热至840℃时,随着轧制形变量的增加,有助于加速片状碳化物的溶解和球化。此外,在形变量较大的情况下,可使形变奥氏体诱发碳化物析出。为获得最佳球化效果,确定了840℃×5 min形变(75%)→720℃×1h等温退火工艺。 展开更多
关键词 轴承钢 热形变 球代退火
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不同热形变参数对新型贝氏体钢组织与冲击性能的影响
19
作者 刘静 梁益龙 《贵州工业大学学报(自然科学版)》 CAS 2005年第3期20-23,32,共5页
对一种新型空冷贝氏体钢的热形变工艺进行了研究,分析了此钢经三种温度热形变并以不同冷速处理后的显微组织及冲击性能。结果表明,试验钢在1050-1100℃加热后缓冷到680℃进行热变形,沿原奥氏体晶界有块状铁素体析出,组织较为粗大,将获... 对一种新型空冷贝氏体钢的热形变工艺进行了研究,分析了此钢经三种温度热形变并以不同冷速处理后的显微组织及冲击性能。结果表明,试验钢在1050-1100℃加热后缓冷到680℃进行热变形,沿原奥氏体晶界有块状铁素体析出,组织较为粗大,将获得低的冲击韧性。而经880℃热形变后,不存在铁素体块,贝氏体组织也较为细小,可获得较高的冲击韧性。880℃形变后等温1 min空冷,得到的贝氏体束短小、交叉分割且均匀,这种组织使试验钢具有优良的性能指标。 展开更多
关键词 贝氏体 热形变 温度 冷速 显微组织 冲击性能
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激光辐照下锗材料热形变的实验研究
20
作者 王毕艺 刘鑫 《光电技术应用》 2014年第5期20-22,共3页
红外光学系统的镜片组件在环境温度较高时会发生热形变,特别是在局部温度过高时,镜片的面形、厚度的变化会对成像质量有着不可忽视的影响。为了研究红外光学镜片的热形变,利用波长为1.06μm准连续激光辐照锗单晶平片,实时监测锗材料在... 红外光学系统的镜片组件在环境温度较高时会发生热形变,特别是在局部温度过高时,镜片的面形、厚度的变化会对成像质量有着不可忽视的影响。为了研究红外光学镜片的热形变,利用波长为1.06μm准连续激光辐照锗单晶平片,实时监测锗材料在不同辐照时间下的形变及对成像质量的影响。所得实验数据可为镜片热形变的理论分析提供参考。 展开更多
关键词 1.06ΜM激光 热形变 锗材料
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