基于均匀化激光双面辐照的热力耦合测试方法研究

摘要：

为了研究以激光为热源开展材料高温力学性能测试的可行性,建立理论模型与数值模型,分析了材料在双面均匀激光光斑加热下的表面及内部温升.结果表明,理想情况下采用均匀化激光双面辐照的加热方式可以在试件加热区域内形成较均匀的温度场.为验证上述结论,建立了光斑匀化度达 92％的激光双面辐照热力耦合测试试验平台,并基于相关测试方法获取了传统加热方式难以快速加热的CFRP层合板高温拉伸强度.结果表明,试件在激光加热中心测试区域(10 mm×10 mm)内的温度均匀性良好.试件在均匀化激光双面辐照下可被快速加热至 923℃,测试区域内的最大温度波动为 6.8％.文中提出的基于均匀化激光双面辐照的热力耦合测试方法相比传统测试方法具有通用性好、温升率高、测试温度高、测试效率高等一系列的优点.该研究可为进一步研制通用型材料/结构高温升率、高温力学性能试验系统提供关键技术支撑.

关键词：双面辐照、均匀激光、高温、拉伸强度、CFRP

所属期刊栏目：52

分类号：TN249(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家重点实验室基金SKLLIM1802

在线出版日期：2023-05-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：108-115