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AZ31B镁合金轧板差温剪切旋压成形组织和性能的研究

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热加工工艺 2024年第3期53卷 105-109,113页

作者：秦林新杨文华郝爱国崔旭昌王锋华董杰中国工程物理研究院机械制造工艺研究所四川绵阳621900 上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心上海200240

在100~300℃成形温度开展了AZ31B镁合金薄板差温剪切旋压实验,并分析研究了温度对成形工件微观组织和力学性能的影响规律。结果表明:AZ31B板材在150~300℃具有良好的差温剪切旋压成形性;150℃成形时,工件微观组织中以变形孪晶为主,晶界... 详细信息

在100~300℃成形温度开展了AZ31B镁合金薄板差温剪切旋压实验,并分析研究了温度对成形工件微观组织和力学性能的影响规律。结果表明:AZ31B板材在150~300℃具有良好的差温剪切旋压成形性;150℃成形时,工件微观组织中以变形孪晶为主,晶界分布着亚微米级再结晶晶粒,随着温度上升,再结晶体积分数增加,在250、300℃成形时,获得完全动态再结晶组织。工件在200℃成形后获得最佳综合力学性能,在150℃旋压后工件强度最高。

关键词： AZ31B镁合金差温剪切旋压组织性能

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细长不锈钢筒体焊接工艺研究

电焊机 2024年第6期54卷 125-130页

作者：彭泽军刘帅中国工程物理研究院机械制造工艺研究所四川绵阳621900

针对某大型实验装置细长不锈钢筒体产品结构特点及焊接工艺难点,优选焊接方法及工艺参数,提出了筒体焊接结构优化拆分及加工方案。设计带止口定位的UY形接头。利用车床卡盘、中心架、尾座作为细长不锈钢筒体对接焊的装夹固定方案,有效... 详细信息

针对某大型实验装置细长不锈钢筒体产品结构特点及焊接工艺难点,优选焊接方法及工艺参数,提出了筒体焊接结构优化拆分及加工方案。设计带止口定位的UY形接头。利用车床卡盘、中心架、尾座作为细长不锈钢筒体对接焊的装夹固定方案,有效解决了细长不锈钢筒体焊接难组装、难固定、难变位、易歪斜的难题。建立了细长不锈钢筒体对接焊仿真模型,模拟分析弯曲变形规律及焊接变形收缩量,为焊接变形控制、焊前留量、焊接弯曲矫正提供重要的理论依据。提出了基于远端外圆跳动的随焊实时补偿技术,将焊接、检测、弯曲矫正有机融合,大幅提高了加工效率,实际应用表明,随焊实时补偿技术能较好的控制细长不锈钢筒体焊接轴向弯曲变形。

关键词：细长筒焊接工艺焊接变形焊接模拟

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基于多层感知机的楔环总接触力检测方法研究

传动技术 2024年第3期 9-13页

作者：邹桂林孙鹏飞赵齐戬黄宏成沈柯妤上海交通大学机械与动力工程学院中国工程物理研究院机械制造工艺研究所

楔环联接结构常用于薄壁圆筒产品联接，楔环之间的接触力可以用于表征楔环的装配紧凑程度，通过分析楔环夹紧力与脉冲力及其加速度响应的关系，建立了基于多层感知机的楔环总接触力预测模型，并根据该模型提出了总接触力检测方法。设计... 详细信息

楔环联接结构常用于薄壁圆筒产品联接，楔环之间的接触力可以用于表征楔环的装配紧凑程度，通过分析楔环夹紧力与脉冲力及其加速度响应的关系，建立了基于多层感知机的楔环总接触力预测模型，并根据该模型提出了总接触力检测方法。设计实验装置并对模型与测量方法进行了试验验证，试验结果表明，该方法的检测准确性优于±75 N,验证了检测方法的可行性。

关键词：楔环联接结构多层感知机总接触力预测模型检测方法

基于计算全息图的大口径长焦距离轴抛物面反射镜测量

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中国激光 2024年第11期51卷 526-536页

作者：胡晨魏朝阳万嵩林江国昌顾昊金邵建达中国科学院上海光学精密机械研究所精密光学制造与检测中心上海201800 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光材料重点实验室上海201800 中国科学院大学材料科学与光电子工程中心北京100049

随着激光脉冲宽度极限的不断突破以及峰值功率的不断提高,脉宽压缩光栅的尺寸需要进一步增大。但反射式曝光系统所需大口径长焦距离轴镜的高精度加工检测成为制约大口径光栅制作的难题。采用计算全息补偿检测不需要复杂的设计和装调,但... 详细信息

随着激光脉冲宽度极限的不断突破以及峰值功率的不断提高,脉宽压缩光栅的尺寸需要进一步增大。但反射式曝光系统所需大口径长焦距离轴镜的高精度加工检测成为制约大口径光栅制作的难题。采用计算全息补偿检测不需要复杂的设计和装调,但同样会引入非回转对称和复杂的二维投影畸变。传统的畸变校正方法由于精度受限或计算复杂不利于工程应用。提出基于数值计算的畸变校正方法,该方法具有简单通用易于编程的优点。利用800 mm口径折反镜在直径为18 m光学平台上搭建了面形检测光路,通过系统误差标定去除以及畸变校正的方法实现了高精度面形测量,经磁流变迭代加工后,面形精度RMS可收敛至0.013λ(λ=632.8 nm),这为后续大口径反射式曝光系统的建立奠定了基础。

关键词：离轴抛物面镜计算全息图误差标定投影畸变校正

极紫外光栅波导中TE_(0)模式有效折射率分析

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中国激光 2024年第12期51卷 457-464页

作者：毛亚星曹清程长杰朱吉瑞陈文轩肖晓琳上海大学理学院物理系上海200444 浙江省杭州第七中学浙江杭州310024 中国科学院上海光学精密机械研究所精密光学制造与检测中心上海201800

将极紫外光刻掩模板的吸收层视为光栅波导,对光栅波导的最低阶横电模式(TE_(0)模式)进行理论分析。根据光栅波导电场分布的对称性,首先指出其电场分布应为双曲余弦函数cosh(·),并提供了有效折射率的零阶近似值n_(eff,0)。利用有限元软... 详细信息

将极紫外光刻掩模板的吸收层视为光栅波导,对光栅波导的最低阶横电模式(TE_(0)模式)进行理论分析。根据光栅波导电场分布的对称性,首先指出其电场分布应为双曲余弦函数cosh(·),并提供了有效折射率的零阶近似值n_(eff,0)。利用有限元软件对TE_(0)模式进行仿真,然后将模拟结果与解析表达式计算结果进行对比,验证理论猜测的准确性。在吸收材料为金和银的情况下,零阶近似值(n_(eff,0))的相对误差已分别小至0.75%和0.96%。在此基础上,进一步推导出了一个简单的适用于非亚波长光栅波导有效折射率(neff)的高阶迭代公式,并用其来减小零阶近似的相对误差。数值模拟结果表明,经过7次迭代后,相对误差已减小到0.11%;经过23次迭代后,相对误差小于10^(-5)。

关键词：物理光学极紫外光栅波导有效折射率零阶近似值高阶数值迭代

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多模光纤扩展光源抑制干涉仪相干噪声的研究

中国激光 2024年第6期51卷 179-188页

作者：张徐鲁棋公维超徐天柱王微微孙莹刘世杰中国科学院上海光学精密机械研究所精密光学制造与检测中心上海201800 中国科学院大学北京100049 中国-俄罗斯激光科学“一带一路”联合实验室上海201800

激光干涉仪中光学元件表面划痕和灰尘等会在干涉图中形成衍射环状相干噪声,极大影响测量精度。为了消除此类相干噪声,提出了一种基于多模光纤耦合角度变化的扩展光源方法,控制平行光束经过旋转毛玻璃耦合进入多模光纤的角度,达到抑制散... 详细信息

激光干涉仪中光学元件表面划痕和灰尘等会在干涉图中形成衍射环状相干噪声,极大影响测量精度。为了消除此类相干噪声,提出了一种基于多模光纤耦合角度变化的扩展光源方法,控制平行光束经过旋转毛玻璃耦合进入多模光纤的角度,达到抑制散斑和相干噪声的效果。通过理论推导和仿真模型构建,基于纤芯直径为1 mm的多模光纤扩展光源,在直径为25.4 mm的泰曼-格林干涉仪上进行了实验验证。结果表明:通过改变入射角度可以控制扩展光源的形态,在-3°~2°的入射角度范围内,干涉仪的信噪比最大值与正入射时相比提高了40.3%,此时入射角度处于纤端光斑形态发生变化的临界角度与正入射角度中间,且该临界值与理论推导和仿真结果一致。实验证明了所提方法可以抑制干涉仪的相干噪声。

关键词：光纤光学干涉测量扩展光源相干噪声信噪比

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后摩尔时代激光技术在集成电路制造中的应用

应用激光 2024年第6期44卷 60-69页

作者：陈海鹏张瑄珺上海市科学学研究所上海200031 上海市激光技术研究所有限公司上海200233 上海激光智能制造工程技术研究中心上海200233

随着摩尔定律逼近物理极限,集成电路制造领域正寻求突破传统技术的创新方法,先进制程和先进封装是未来集成电路制造的两大重点发展方向。激光技术作为一种无机械接触的高精度加工手段,其微尺度精准物理调控能力具有突出优势。重点讨论... 详细信息

随着摩尔定律逼近物理极限,集成电路制造领域正寻求突破传统技术的创新方法,先进制程和先进封装是未来集成电路制造的两大重点发展方向。激光技术作为一种无机械接触的高精度加工手段,其微尺度精准物理调控能力具有突出优势。重点讨论激光技术在集成电路制造中的多样化应用,如极紫外线光刻机(extreme ultraviolet,EUV)在先进制程中的应用,激光技术在硅通孔(through silicon via,TSV)、键合/解键合、激光划片、隐切和激光退火等先进封装技术中的关键作用。这些技术不仅提升了集成电路的性能和能效比,还为实现更低成本、更小尺寸的集成电路提供了可能。本文总结了激光技术在集成电路制造中的发展前景和面临的挑战,指出了技术创新和工艺改进的必要性,并展望了激光技术将如何助力集成电路产业实现新的突破和发展。

关键词：后摩尔时代集成电路制造激光技术先进制程先进封装 Chiplet工艺

激光清洗工艺对航空铝合金组织及疲劳性能的影响研究

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中国激光 2024年第16期51卷 90-99页

作者：程程余玮琛丁瑶邱太文富双超唐云洋中国商飞上海飞机制造有限公司航空制造技术研究所上海201324 中国商飞上海飞机制造有限公司计量测试中心上海201324

采用脉冲激光器,开展了航空铝合金表面漆层去除试验,通过外观检查、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、原位温度检测、力学性能检测和高周疲劳试验,研究了激光清洗工艺对航空铝合金组织、力学及疲劳性能的影响规律。结果表明:当激光功率... 详细信息

采用脉冲激光器,开展了航空铝合金表面漆层去除试验,通过外观检查、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、原位温度检测、力学性能检测和高周疲劳试验,研究了激光清洗工艺对航空铝合金组织、力学及疲劳性能的影响规律。结果表明:当激光功率和脉冲频率分别为80 W和100 kHz时,可去除铝合金表面环氧底漆涂层,但试样表面仍有漆层残余。当激光功率和脉冲频率分别达到500 W和500 kHz时,表面温度最高不超过115℃,未观察到明显的热影响区,材料表面10μm深度范围内的组织出现部分烧蚀和熔化现象。激光清洗后,材料的硬度增加,并且随着激光功率、频率、能量密度的增加,硬度增幅逐渐减小。拉伸性能结果显示,激光清洗后的试样抗拉强度、屈服强度和延伸率较空白试样均略微下降。高周疲劳试验结果表明,与空白试样相比,激光清洗后的带漆试样的疲劳性能下降11.76%,这主要是激光清洗造成了表面粗糙度增加。经阳极氧化和喷漆处理后,激光清洗去漆不会进一步增加阳极氧化造成的疲劳损伤。

关键词：激光技术激光清洗航空铝合金热影响区力学性能疲劳性能

基于预训练模型与相似度算法的复杂产品装配技术问题风险预警方法

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机械工程学报 2024年

作者：张晋刘检华赵文浩庄存波张旭北京理工大学重庆创新中心北京理工大学机械与车辆学院数字化制造研究所上海卫星装备研究所

在复杂产品研制过程中，常因装配工艺不完善而出现各种装配技术问题。传统的管控方案是在装配技术问题出现后，对其进行多轮反馈处理，严重影响装配效率。为了减少装配技术问题的出现，提出了一种基于预训练模型与相似度算法的复杂产品... 详细信息

在复杂产品研制过程中，常因装配工艺不完善而出现各种装配技术问题。传统的管控方案是在装配技术问题出现后，对其进行多轮反馈处理，严重影响装配效率。为了减少装配技术问题的出现，提出了一种基于预训练模型与相似度算法的复杂产品装配技术问题风险预警方法，实现了在装配工艺设计阶段对潜在技术问题的风险预警。首先，对复杂产品装配流程进行分析。其次，针对短文本，使用Chinese-roberta-wwm-ext-large预训练模型；针对长文本，使用paraphrase-multilingual-mpnetbase-v2预训练模型，对历史技术问题反馈信息进行语义提取。在此基础上，分别使用改进词转移距离算法和余弦相似度算法计算历史问题工艺文本与新工艺文本的语义相似度，从而检索出新工艺中可能存在的风险点位并进行预警。最后，开发了复杂产品装配技术问题管控系统并应用于某航天企业，验证了所提方法的有效性和准确性。

关键词：复杂产品装配风险预警自然语言处理预训练模型相似度算法