《基於亥姆霍茲原理的雷射焊小孔腔體發聲基礎理論研究》是依託天津大學，由敖三三擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於亥姆霍茲原理的雷射焊小孔腔體發聲基礎理論研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：敖三三
- 依託單位：天津大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
雷射焊接過程中產生的聲信號帶有大量焊接熔深信息，且具有回響速度快、非接觸測量等特點。但由於目前對聲源發聲現象與機理研究不完善，使它在雷射焊接中套用受到限制。. 近期研究發現，雷射深熔焊過程中小孔為一狹長腔體，電漿/金屬蒸汽從腔體內噴射出來，該過程可類比亥姆霍茲共振腔發聲過程，這為深入研究小孔腔體聲源發聲提供新的途徑。鑒此，本項目率先參考聲學中亥姆霍茲模型，結合深熔焊接的特點，對小孔腔體發聲機理進行整體探索。. 本項目擬研究聲信號與小孔腔體聲源發聲內在聯繫，建立有關模型及算法；揭示焊接工藝參數對小孔腔體作用機理，得到不同形狀小孔腔體產生聲信號基本規律，計算小孔腔體輻射聲場和動態聲源實時聲壓，評價焊接過程焊縫質量。該項研究有助於發現和提出新概念，為聲信號在雷射焊接檢測中套用奠定理論基礎。
結題摘要
項目研究背景：同其它焊接方法相比，雷射焊接技術是先進的製造方法，是最具發展前途的焊接技術。雷射焊接技術不僅在生產率方面高於傳統焊接方法，而且焊接質量也得到了顯著的提高。然而，雷射焊接過程是一個多參數的時變過程，受多因素的影響。因此，為了保障雷射焊接質量並充分發揮雷射焊接的優勢，加快其實用化進程，亟需進行雷射焊接物理過程的基礎研究，掌握焊接過程特點，把握焊縫成形規律，為今後雷射焊接過程實時檢測技術的套用提供理論依據和基礎數據，從而對“光加工”在機械製造行業的推廣套用具有重要的現實意義。雷射焊接過程中產生的聲信號帶有大量焊接熔深信息，且具有回響速度快、非接觸測量等特點。但由於目前對聲源發聲現象與機理研究不完善，使它在雷射焊接中套用受到限制。近期研究發現，雷射深熔焊過程中小孔為一狹長腔體，電漿/金屬蒸汽從腔體內噴射出來，該過程可類比亥姆霍茲共振腔發聲過程，這為深入研究小孔腔體聲源發聲提供新的途徑。鑒此，本項目率先參考聲學中亥姆霍茲模型，結合深熔焊接的特點，對小孔腔體發聲機理進行整體探索。本項目中重點研究聲信號與小孔腔體聲源發聲內在聯繫，建立有關模型及算法；揭示焊接工藝參數對小孔腔體作用機理，得到不同形狀小孔腔體產生聲信號基本規律，計算小孔腔體輻射聲場和動態聲源實時聲壓，評價焊接過程焊縫質量。通過本項目的研究，對雷射深熔焊小孔腔體發聲機理有系統性的理解和認識，建立了小孔腔體聲源發聲模型用於聲信號的預測，並能夠對深熔焊過程小孔腔體動態變化進行數值計算。同時，發表了論文21篇，申請了國家發明專利8項目，國家實用新型專利2項。雷射深熔焊熔體小孔複雜腔體聲源發聲機理是一個全新的基礎理論性研究，該項研究工作的開展必經為今後聲信號作為雷射焊接過程質量檢測參量提供理論支撐。
