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作者:周旭祥;纪敬虎;
单位:江苏大学机械工程学院;
摘要:为解决飞机蒙皮激光清洗时阳极氧化膜易损伤的难题,采用COMSOL仿真软件构建起平顶脉冲纳秒激光清洗飞机蒙皮漆层的有限元模型,研究激光清洗过程中温度场和应力场在不同工艺参数下的变化,并通过实验验证仿真结果的正确性。结果表明:70%的搭接率可获得良好的清洗效果,随着激光能量密度增加,漆层表面和阳极氧化膜表面的最大应力不断升高。当能量密度超过5.5 J/cm~2时,阳极氧化膜表面的热应力超过漆层黏附力,导致漆层材料发生弹性剥落。在5.5 J/cm~2的能量密度、70%的光斑搭接率下进行清洗,可以完全去除漆层而不损伤阳极氧化膜,并且清洗表面的Ti元素消失。这些结果对于纳秒激光清洗的工艺参数选择具有指导意义。
关键词:纳秒激光清洗;;有限元模拟;;飞机蒙皮;;阳极氧化膜;;表面形貌
基金资助:国家自然科学基金资助项目(52075225);; 现代农业装备与技术教育部重点实验室资助项目(MAET202123)