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目录信息
1引论
1.1概述
1.2激光功率密度分布对热处理结果的影响
1.3激光光束的优化变换
1.4光束扫描速度对激光淬火结果的影响
1.5工件边界对热作用的影响及作用光束的实时变换
1.6激光热处理实时控制系统探析
参考文献
2激光热处理优化控制的数学模型
2.1激光热处理优化控制的简易模型
2.1.1具有表面热源的半无限大材料热传导方程的解及其快速计算
2.1.2激光热处理工艺优化的数学原则
2.1.3数值计算实例
2.1.4以Ac1为界的相变模型
2.1.5常规热处理和激光热处理的区别
2.1.6激光热处理优化的简易模型
2.2碳钢球化体的激光相变硬化数学模拟
2.2.1数学模型
2.2.2数值分析
2.2.3温度场计算及潜热校正问题
2.3碳钢球化体激光相变硬化模型的实验验证
2.3.1实验方法与输入参数
2.3.2实验结果与分析
2.4片状珠光体碳钢的激光相变硬化的理论计算及实验验证
2.4.1理论分析
2.4.2数值计算与实验结果的比较
2.4.3实验结果分析
参考文献
3红外大功率激光的测量
3.1直边衍射条纹的间距公式及其在激光测量中的应用
3.1.1平面波菲涅耳直边衍射条纹的间距公式
3.1.2球面波菲涅耳直边衍射条纹的间距公式
3.1.3菲涅耳直边衍射条纹的间距公式在光学测量中的应用
3.2激光功率密度实时测量系统LBA的研究
3.2.1“LBA”检测仪的测量原理
3.2.2直接来自LBA探测仪的测试信号特征分析
3.2.3测量信息处理实例
3.3红外大功率激光功率密度分布的简易测试
3.3.1测量方法简介
3.3.2理论证明
3.3.3减小测量误差的简单讨论及测试实例
3.4二氧化碳激光功率密度分布测量的数据处理
3.4.1热敏纸及常用复印白纸的热敏特性
3.4.2图像取样及数据处理
3.4.3测试数据的定标
3.4.4对衍射影响的补偿
3.5图像叠加法测量大功率激光功率密度分布
3.5.1图像叠加法测量原理
3.5.2激光束功率密度的实际测量
3.5.3图像叠加法的测量误差
3.6大功率红外激光功率密度分布的实时检测
3.6.1实时采样装置简介
3.6.2理论研究
3.6.3讨论
参考文献
4激光变换光学系统
4.1简单分割叠加变换系统
4.1.1高斯光带变换系统
4.1.2矩形光斑变换装置
4.1.3简单分割叠加变换系统小结
4.2分束叠像光学变换系统
4.2.1分束叠像变换与简单叠加变换的理论比较
4.2.2反射式方形激光斑叠像器
4.2.3衍射计算在光学设计中的应用
4.3激光热处理实时变换系统
4.3.1光学系统结构简介
4.3.2理论研究
4.3.3理论研究与实验结果的比较
参考文献
5金属非熔凝激光热处理中的热作用及相变硬化带计算
5.1热传导方程及激光热作用分析方法
5.1.1热传导方程
5.1.2金属非熔凝激光热处理的热作用求解方法
5.1.3热传导方程的解析解
5.2热传导方程解析解的讨论
5.2.1利用“像光源”处理简单边界问题
5.2.2热传导方程的解析解与数值计算的比较
5.2.3几个常用的温度场计算公式
5.3相变硬化带的理论计算
5.3.1利用温度场解析公式及Ac1为界的相变模型直接计算
5.3.2相变硬化带的快速估计
参考文献
6几种光学变换系统的热作用研究
6.1非熔凝激光热处理中光的干涉和衍射结构的热作用研究
6.2矩形光斑叠像器的热作用研究
6.2.1光斑功率密度分布的几何光学描述
6.2.2温度场计算公式的建立
6.2.3数值计算和实验测量的比较
6.3激光宽带聚焦系统及其热作用研究
6.3.1光学系统简介
6.3.2光学系统的几何光学讨论
6.3.3温度场计算公式及实验研究
6.4激光热处理光束实时变换系统的热作用
6.4.1实时变换系统的几何光学讨论
6.4.2光学系统热作用公式的建立及热作用的实时模拟
参考文献
7激光热处理热应力研究
7.1铁基材料热处理后表面的残余热应力形成分析
7.2激光热处理热应力计算
7.2.1热弹性理论的基本方程
7.2.2半无限大介质表面有移动面热源时的准定常热应力
7.2.3激光热处理中的热冲击问题
7.3利用X射线衍射法测量残余应力
7.3.1晶体X射线衍射的布拉格方程
7.3.2残余应力的X射线衍射测量
参考文献
8激光热处理实验与应用实例
8.1简单聚焦光束热处理
8.1.1实验装置及材料
8.1.2热处理参数的选择原则
8.1.3实验结论与应用实例
8.2矩形光斑叠像器对硬化带形貌的控制研究
8.2.1实验装置及材料
8.2.2热处理工艺参数的设计
8.2.3实验结论及讨论
8.3矩形光斑叠像器用于沟槽表面相变硬化
8.3.1实验装量及材料
8.3.2热处理工艺参数的设计
8.3.3实验结论
参考文献
附录A 光波衍射的菲涅耳近似
A.1基尔霍夫积分定律
A.2平面衍射物的基尔霍夫衍射公式及瑞利－索末菲公式
A.3衍射计算的菲涅耳近似
附录B 二维傅里叶变换
B.1定义和存在条件
B.2傅里叶变换定理
B.2.1线性定理
B.2.2相似性定理
B.2.3相移定理
B.2.4帕色伏定理
B.2.5卷积定理
B.2.6自相关定理
B.2.7傅里叶积分定理
附录C 几个常用函数
C.1矩形函数
C.2sinc函数
C.3符号函数
C.4阶跃函数
C.5三角函数
C.6园域函数
C.7狄拉克8函数
C.7.1δ函数的定义
C.7.28函数的主要性质
C.8梳状函数
附录D 常用函数的傅里叶变换对
附录E 热物性系数为常量的无限大连续介质中热
传导方程的解
作者后记
· · · · · · (收起)
读后感
用户评价
这本书的题目《激光热处理优化控制研究》听起来就很有分量，让我联想到的是那些在实验室里，科学家们用严谨的态度和精密的仪器，不断探索未知边界的场景。我虽然不是这个领域的专业人士，但我对那些能够带来颠覆性创新的技术充满好奇。我想象这本书会深入探讨激光在材料处理中的独特性质，比如它高能量密度、高方向性、高单色性等等，以及这些特性如何被巧妙地利用来改变材料的微观结构和宏观性能。 我尤其好奇书中对于“优化控制”的论述。这是否意味着它会介绍如何通过数学模型来描述激光热处理过程的物理现象，然后利用这些模型设计出能够实现最佳效果的控制算法？我猜测书中可能会涉及到如何权衡加热速度、加热深度、冷却速率等因素，以达到预期的硬度、韧性、耐磨性等性能指标。如果书中能够有一些图表和模拟数据来直观地展示这些优化过程，那对我这样一个非专业读者来说，将会是一次非常宝贵的学习体验，能够让我更深入地理解这项复杂技术背后的智慧和挑战。
这本书的名字听起来就充满了科技感和前沿性，"激光热处理优化控制研究"。光是这两个词语组合，就足以勾起我对精密制造和材料科学领域的好奇心。我一直对那些能够改变物质属性，赋予材料更优异性能的技术充满了兴趣，而激光热处理无疑就是这样一种迷人的工艺。想象一下，利用高能的激光束，精准地“雕刻”材料的微观结构，使其在机械强度、耐磨性、耐腐蚀性等方面获得显著提升，这简直就像是给材料施加了“魔法”。 这本书的标题暗示着它不仅仅是对激光热处理工艺的简单介绍，更深入到了“优化控制”这一关键环节。这意味着它很可能探讨如何通过精细的参数调整，比如激光功率、扫描速度、焦点位置、热处理时间等等，来达到最佳的材料性能。这样的研究对于工业界来说具有极高的实用价值，能够帮助企业提高产品质量，降低生产成本，甚至开发出全新的高性能材料。我尤其好奇书中是否会涉及一些先进的控制理论和算法，比如基于模型的预测控制，或者智能优化算法，来应对复杂的工艺变化和材料不均匀性。这会让这本书在理论深度和工程应用之间找到一个很好的平衡点。
我拿到这本书时，就被它厚重的封面和专业的气息所吸引。虽然我对激光热处理的具体技术细节不是十分了解，但从书名“激光热处理优化控制研究”就能感受到它所蕴含的深刻科学内涵。我期待这本书能够为我打开一扇了解这个领域的大门，让我能够从宏观的层面理解激光热处理在现代工业中的重要地位，以及它如何通过精密的控制手段来提升材料性能。 比如，书中是否会详细讲解不同类型的激光器及其特性，以及它们在热处理过程中的应用差异？又或者，它会深入探讨热处理过程中发生的微观物理和化学变化，例如相变、晶粒细化、应力分布等，并阐述这些变化是如何被优化控制所影响的？我特别想知道，在实际生产中，有哪些关键的工艺参数需要被重点监控和调整，以及这些参数之间的相互作用是怎样的。这本书应该能帮助我建立起对整个激光热处理工艺流程的系统认知，从而更好地理解其背后的科学原理。
当我看到《激光热处理优化控制研究》这本书名的时候，我脑子里首先浮现的是一些关于未来工业的画面：没有毛刺、没有瑕疵，每一件产品都拥有极致的性能，而且这一切都源于对最微小层面的精准操控。这本书，在我看来，很可能就是解锁这种未来工业的关键。我对外延性的技术知识一直抱有浓厚的兴趣，尤其是那些能够显著提升产品性能和生产效率的领域。 我想象这本书中大概会涉及如何通过不同的控制策略，例如闭环反馈控制，实时监测热处理过程中的温度、应力等关键参数，并根据实时数据动态调整激光的输出功率和扫描路径。这对于避免材料过热或欠热，减少残余应力，以及实现均匀的热处理效果至关重要。我特别期待书中能有一些案例分析，展示如何将这些优化控制理论成功应用于实际的工业生产中，比如在汽车发动机零部件、模具或者医疗器械等领域的应用，让抽象的理论变得具体可感，从而展现出这项技术巨大的潜力和价值。
说实话，拿到这本《激光热处理优化控制研究》的时候，我脑子里闪过的第一个念头就是——这东西离我有点远。我是一个对机械工程和材料科学只懂皮毛的普通读者，平时接触最多的就是生活中那些“看得见摸得着”的东西。激光？热处理？优化控制？这些词汇组合在一起，听起来就像是某个实验室里的高级实验，和我每天挤公交、写报告的生活似乎没什么关联。 但是，当我翻开这本书（即使是想象中的翻开），我开始想象，那些我们日常使用的精密仪器、汽车的零部件、甚至是航空航天器上的关键部件，会不会都经过了这样一种“神奇”的加工？这本书或许会用一种我能理解的方式，将那些高深的理论和技术“翻译”成生动的故事，让我明白，原来我们生活中的很多便利和进步，背后都有着这样严谨而精密的科学研究在支撑。我期待它能从一个更广阔的视角，展示激光热处理如何改变了我们制造东西的方式，让产品变得更可靠、更耐用，从而悄悄地影响着我们生活的方方面面。
