实训室建设

光电制造与应用技术主要研究光电产品检测技术、激光加工应用、机械制图、工程材料基础等方面的基础知识和技能,在光电制造与应用技术领域进行设备的操作、维护、安装、调试、售后技术服务等。例如:图像处理、光学成像、点光源照明、激光3D打印等。为满足激光技术应用和激光设备开发两大行业的教师、学生、企业和社会学习等不同对象、不同阶段的学习需求为导向,以优质教学资源、生产实践资源为基础,以现代信息技术和手段为保障,通过名企支撑、强校联合、教师主导、学生参与、社会共享共建为长效机制,建成一个资源内容丰富、先进技术支撑、可持续更新的智能、共享、动态的国家级教学资源库。

产品展示

  • 为了实现对钛合金等特殊材料内部缺陷(如微裂纹、夹杂、孔洞等)的精准识别与成像,我们采用了一种基于激光超声逐点扫描的无损检测技术。该方法通过高能激光激励在钛合金等特殊材料表面激发超声纵波(图1),当声波在材料中传播时遇到缺陷,会产生反射或散射现象;这些异常回波会返回材料表面,由激光干涉仪进行高灵敏接收,从而捕获每一个扫描点上的回波信号(即A-Scan信号)。


    激光超声原理利用高速振镜控制激光束在样品表面进行线性扫描(图2),系统能够沿设定路径连续获取多点的回波信息,进而合成二维的缺陷剖面图像(B-Scan);还可进一步构建完整的三维缺陷图像(C-Scan),全面反映缺陷的位置、尺寸与形貌。


    图2 激光超声逐点扫描示意图该方法利用超声场传播的互易检测原理(图3),即激发点与探测点的超声信号在时间和空间上都是等效反演的,通过对脉冲激励激光的二维扫描,等效地实现超声场的逐点扫描,进而建立超声响应信号的三维时空矩阵。采用超声图像重构算法,可获得任意时刻(帧)的超声场强度图,并动态呈现超声波的传播、散射特性。在此基础上,可根据超声场发射畸变、共振或者散射的区域,准确判断缺陷的空间位置和大小,并结合多物理场有限元模型和超声场的时/频域特征,分析缺陷的大小、形态、深度等信息,快速获取构件的内部缺陷信息。

    图3 超声场传播的互易检测原理该技术具有非接触、无需耦合、适用于复杂表面结构和高温环境下检测等突出优势,特别适用于航空航天、增材制造及关键钛合金部件的高分辨内部质量评估。

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经典案例