超高速摄影中弹性支撑转镜的模态分析 被引量：9

1

作者 黄虹宾 李景镇 +3 位作者 龚向东 孙凤山 艾月霞 何铁锋 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期225-228,共4页

提出了超高速摄影仪中弹性支撑转镜模态分析方法，利用有限元法对三面体铝合金转镜刚性支撑和弹性支撑情况下的一、二阶模态进行模拟，结果表明：电驱动转镜在转速工作范围内只有2个临界点，分别位于2．5×10^5～2．6×10^5r／... 提出了超高速摄影仪中弹性支撑转镜模态分析方法，利用有限元法对三面体铝合金转镜刚性支撑和弹性支撑情况下的一、二阶模态进行模拟，结果表明：电驱动转镜在转速工作范围内只有2个临界点，分别位于2．5×10^5～2．6×10^5r／min和2．6×10^5～2．7×10^5r／min处，并且均为一阶弯曲振动，一阶模态振动发生在垂直平面内，二阶发生在水平平面内。将模拟结果与实测值进行了比较，发现假设转镜为弹性支撑与实测值吻合得较好。 展开更多

关键词 超高速摄影 铝合金转镜 弹性支撑 有限元方法 模态分析

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超高速摄影中三面体铝合金转镜的空间结构强度数值分析 被引量：10

2

作者 黄虹宾 李景镇 +2 位作者 孙凤山 龚向东 何铁锋 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1277-1281,共5页

给出了3维弹性力学空间问题基本方程和有限元结构强度分析原理,分析了三面体铝合金转镜空间结构强度的力学特征,建立了有限元模型,分析了其在轴孔与轴的3种配合关系下的应力分布。结果表明轴孔严重削弱了镜体强度,而配合方式对转镜强度... 给出了3维弹性力学空间问题基本方程和有限元结构强度分析原理,分析了三面体铝合金转镜空间结构强度的力学特征,建立了有限元模型,分析了其在轴孔与轴的3种配合关系下的应力分布。结果表明轴孔严重削弱了镜体强度,而配合方式对转镜强度基本无影响。提出了减小转镜内部应力的无轴孔三面体铝合金转镜结构,在该结构下转镜强度提高了1.9倍,极限转速为原结构的1.7倍,适合于分幅式摄影系统。 展开更多

关键词 超高速摄影 铝合金转镜 结构强度 弹性力学空间问题 有限元方法 数值分析

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扫描式超高速摄影中转镜镜面变形量的几何补偿 被引量：9

3

作者 黄虹宾 柴金龙 +3 位作者 龚向东 李景镇 孙凤山 何铁锋 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1015-1019,共5页

利用三维有限元计算技术,分析了从三面体到八面体铝合金转镜镜面变形规律.发现以四面体为界,三面体转镜镜面变形为向内凹进,五面体及以上转镜镜面则向外凸出·在对镜面变形定量分析基础上,提出了镜面变形的几何补偿方法,即采用柱面... 利用三维有限元计算技术,分析了从三面体到八面体铝合金转镜镜面变形规律.发现以四面体为界,三面体转镜镜面变形为向内凹进,五面体及以上转镜镜面则向外凸出·在对镜面变形定量分析基础上,提出了镜面变形的几何补偿方法,即采用柱面代替平直镜面,使镜面变形后的位置趋近于平直·结果表明,对镜面尺寸17.32mm,轴向长度32.5mm的三面体铝合金转镜,在5×104rpm下,镜面最高点偏离平直镜面的最大值为0.468μm,是平直镜面的1/9,与相同结构尺寸的铍转镜镜面变形量处于相同量级·说明铝合金转镜采用几何补偿方法,可以在扫描式摄影系统中代替铍转镜· 展开更多

关键词 扫描式超高速摄影 转镜镜面 几何补偿 有限元方法

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激光原理与技术课程实验及实践教学改革 被引量：6

4

作者 王萌 何铁锋 +2 位作者 王宁 项炳锡 张良静 《中国现代教育装备》 2021年第5期120-121,133,共3页

根据对激光原理与技术课程教学现状的分析,从教学内容、教学方法和实验教学3个方面对激光原理与技术课程进行改革。激发学生的学习兴趣和学习的主动性,加强基础实验教学并增加开设设计研究性实验,弥补当前实验内容不足、不新、不全的缺... 根据对激光原理与技术课程教学现状的分析,从教学内容、教学方法和实验教学3个方面对激光原理与技术课程进行改革。激发学生的学习兴趣和学习的主动性,加强基础实验教学并增加开设设计研究性实验,弥补当前实验内容不足、不新、不全的缺陷,培养学生的探索精神和创新能力。 展开更多

关键词 激光原理与技术 实践教学 教学效果 探究式教学

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Z-域下基于快速谐波电流检测的有源滤波器设计方法 被引量：4

5

作者 潘国兵 郑智超 +2 位作者 汤文轩 王坚锋 何铁锋 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期196-203,共8页

为提高有源滤波器(active power filter,APF)的动态响应和补偿性能,提出一种Z-域下基于快速谐波电流检测的控制策略。谐波电流检测环节采用特定次谐波陷波器和低通滤波器的组合滤波器,特定次谐波陷波器滤除低次谐波,低通滤波器频带较宽... 为提高有源滤波器(active power filter,APF)的动态响应和补偿性能,提出一种Z-域下基于快速谐波电流检测的控制策略。谐波电流检测环节采用特定次谐波陷波器和低通滤波器的组合滤波器,特定次谐波陷波器滤除低次谐波,低通滤波器频带较宽,滤除高次谐波,可有效解决传统滤波器的带宽和响应时间上的矛盾。电流控制环在基波dq同步旋转坐标系下,将基波电流与谐波电流分开控制,谐波电流采用矢量谐振控制器,并在离散域下进行参数设计,可避免数字化过程中引入的偏差。通过仿真和实验结果验证该方法能够快速分离谐波电流,在负载波动时能保持直流侧电压稳定并实现较好的补偿效果。 展开更多

关键词 有源滤波器 陷波器 数字化 矢量谐振控制

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单轴晶体中修正圆Airy光束沿光轴的传播特性分析

6

作者 郑国梁 刘建勋 +2 位作者 何铁锋 张旭辉 吴庆阳 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期93-99,共7页

研究了频谱受调制的修正圆Airy光束(MCAB)在单轴晶体中沿光轴的传播特性。与其他光束一样,左旋圆偏振(LHCP)的MCAB沿单轴晶体光轴传播时会激发拓扑电荷数为2的涡旋右旋圆偏振(RHCP)分量。MCAB在晶体传播时,LHCP分量和RHCP分量都会出现... 研究了频谱受调制的修正圆Airy光束(MCAB)在单轴晶体中沿光轴的传播特性。与其他光束一样,左旋圆偏振(LHCP)的MCAB沿单轴晶体光轴传播时会激发拓扑电荷数为2的涡旋右旋圆偏振(RHCP)分量。MCAB在晶体传播时,LHCP分量和RHCP分量都会出现“突然自聚焦效应”,不带涡旋的LHCP分量在焦点附近形成实心光束,而RHCP分量由于具有涡旋相位而在焦点附近形成空心光束。单轴晶体的各向异性导致LHCP分量比涡旋RHCP分量更早出现最大光强。选择合适的频谱调制参数,MCAB的“突然自聚焦效应”强度约为普通圆Airy光束(CAB)的3.4倍;在晶体长度为10 cm的情况下,不带涡旋的LHCP分量转化为涡旋RHCP分量的效率可达43.28%,比普通CAB高约10%。 展开更多

关键词 物理光学 光束传播 突然自聚焦 涡旋光束 单轴晶体

原文传递

斜入射高速转镜相机数字像面的研究 被引量：1

7

作者 何铁锋 李景镇 +1 位作者 龚向东 王双斌 《光学与光电技术》 2007年第4期28-31,共4页

转镜相机像面设计中,基于传统代替圆理论的设计存在原理性误差,而通过综合考虑几种代替圆理论衍生出来的最佳设计理论会出现圆心不重合、转镜中心点偏离坐标中心等问题,对加工和装配的要求高。在数字像面设计中,把转镜旋转中心点设为坐... 转镜相机像面设计中,基于传统代替圆理论的设计存在原理性误差,而通过综合考虑几种代替圆理论衍生出来的最佳设计理论会出现圆心不重合、转镜中心点偏离坐标中心等问题,对加工和装配的要求高。在数字像面设计中,把转镜旋转中心点设为坐标中心,推导出每个传感器成像像面坐标和像面边缘离焦量方程,从模拟结果可以看出,转镜扫描时形成了Pascal蜗线,且每个像面又单独为一条直线,符合高速转镜原理和本文计算理论的结论。可为像面定位、工作角、倾斜角选取提供依据。 展开更多

关键词 转镜相机 像面计算 成像方程 CCD传感器

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长尺寸回转体的激光旋转拼接加工系统设计 被引量：2

8

作者 何铁锋 陈义红 +2 位作者 陈振强 尹浩 陈聪 《激光杂志》 北大核心 2016年第1期16-18,共3页

本文针对长度大于加工范围的长回转体加工件在常规振镜激光加工系统中无法加工的问题,提出一种长尺寸回转体的激光旋转拼接加工系统。采取三爪卡盘和顶针夹持回转体,激光加工完成焦点位置的区域后,电机驱动工件旋转预设角度,使相邻径向... 本文针对长度大于加工范围的长回转体加工件在常规振镜激光加工系统中无法加工的问题,提出一种长尺寸回转体的激光旋转拼接加工系统。采取三爪卡盘和顶针夹持回转体,激光加工完成焦点位置的区域后,电机驱动工件旋转预设角度,使相邻径向待加工区域转到激光焦点处,这样始终保持加工区域处于焦点位置。平移台上的激光系统可做三轴运动,加工完一圈后随平移台平移预设距离,加工毗邻的轴向区域,加工区域前后相接,形成一种旋转拼接的加工方式,实现覆盖整个回转体表面的加工。设计了基于USB接口方式的控制系统和基于1064nm的红外激光系统,整个系统可加工直径为Φ50-200mmХ50-1 500mm的回转体。 展开更多

关键词 激光 回转体 旋转 拼接 加工系统

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LD端面泵浦1064nm和355nm双波长激光器的设计 被引量：1

9

作者 何铁锋 陈义红 +2 位作者 陈振强 尹浩 陈聪 《激光杂志》 北大核心 2017年第5期11-14,共4页

针对激光加工过程中,红外激光只能用于金属材料的加工,而紫外激光则常用于非金属材料的加工,无法同时兼顾两种材料的问题,提出一种1064nm和355nm双波长激光器,可在两种波长之间自由切换,分别用于金属和非金属材料的加工。激光器采用大... 针对激光加工过程中,红外激光只能用于金属材料的加工,而紫外激光则常用于非金属材料的加工,无法同时兼顾两种材料的问题,提出一种1064nm和355nm双波长激光器,可在两种波长之间自由切换,分别用于金属和非金属材料的加工。激光器采用大功率激光二极管端面泵浦Nd:YAG晶体,V型谐振腔,Ⅰ类相位匹配LBO晶体和Ⅱ类相位匹配LBO晶体进行腔内倍频与和频的方式实现355nm紫外激光输出。通过计算设计了高效稳定的紫外基频谐振腔,以此谐振腔参数为基础,又计算获得高功率高光束质量输出的红外谐振腔。两者之间采用旋转反射镜进行自由切换,简单而有效的实现一棒多波长输出技术,满足加工的多样性需要,有利于工业化的应用。在泵浦功率最大为40W时,得到了5.5W紫外激光输出和18.1W红外激光输出。 展开更多

关键词 激光器 双波长 LD端面泵浦 波长自由切换 谐振腔

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双红光聚焦定位的射频激光标刻系统设计 被引量：1

10

作者 何铁锋 潘国兵 +1 位作者 陈义红 陈聪 《轻工机械》 CAS 2015年第5期82-84,88,共4页

针对目前激光标刻系统采用普通PC控制设备的情况,存在稳定性差、实时性不高、外形尺寸大以及标刻加工过程中对焦速度慢、准确度不高的问题,提出一种双红光聚焦定位的射频CO2激光标刻系统。设计基于Windows环境的触摸屏控制系统的硬件结... 针对目前激光标刻系统采用普通PC控制设备的情况,存在稳定性差、实时性不高、外形尺寸大以及标刻加工过程中对焦速度慢、准确度不高的问题,提出一种双红光聚焦定位的射频CO2激光标刻系统。设计基于Windows环境的触摸屏控制系统的硬件结构;根据触摸屏内镶、风冷散热、CO2激光管耐用的设计思想,设计了激光标刻系统的集成;还设计了一种双红光交点与场镜焦点重合的定位系统。应用结果表明:触摸屏控制系统既满足标刻系统要求,又能满足客户的使用习惯;整个标刻系统激光输出稳定可靠,系统外形小巧、设备寿命长、维护少,适合于连续性的工业化生产应用;并实现了加工过程中的快速准确定位,从而提高了加工的精度和速度。 展开更多

关键词 激光标刻 CO2激光器 红光定位 触摸屏 WINDOWS系统

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532 nm激光切割钻石的过程研究及装置设计 被引量：1

11

作者 何铁锋 张立彬 +3 位作者 胥芳 李春波 欧阳康 潘国兵 《应用激光》 CSCD 北大核心 2020年第1期91-96,共6页

针对传统机械式切割钻石的加工过程中,切削力四处传播容易造成钻石损坏,切割的噪音和粉尘也很大,加工精度不高等问题,提出采用激光切割钻石的加工新方式。为了减少实验和加工过程中的盲目性,分析了钻石激光切割的加工机理,根据加工过程... 针对传统机械式切割钻石的加工过程中,切削力四处传播容易造成钻石损坏,切割的噪音和粉尘也很大,加工精度不高等问题,提出采用激光切割钻石的加工新方式。为了减少实验和加工过程中的盲目性,分析了钻石激光切割的加工机理,根据加工过程中温度场和热应力分布,推导出材料加工阈值和裂纹产生阈值公式,作为钻石切割的上下参考阈值。并且设计了一款基于软件的532 nm激光切割钻石装置,装置中采用了具有切割、成像和照明三种功能的新型复合镜头,保证加工装置不仅能切割钻石,还能动态显示钻石加工效果;设计的专用夹具可带动钻石自由旋转,从而便于用户根据杂质情况任意选择加工位置,提高加工质量,减少加工中损耗,从而实现最优加工。 展开更多

关键词 532 nm激光 钻石加工 阈值 复合镜头 专用夹具

原文传递

激光应用系统设计课程实验教学设计与实践

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作者 何铁锋 潘国兵 +3 位作者 王萌 王红志 杨灿 Chen Zhichao 《中国现代教育装备》 2021年第1期94-96,共3页

激光应用系统设计课程是培养学生实践能力的重要课程,该课程涉及激光智能装备的光学系统、机械系统、控制系统、软件系统、冷却系统的相互配合和协调。设计了激光应用系统的实验内容,构建了包括固体激光器装调在内的7个实验,并且根据课... 激光应用系统设计课程是培养学生实践能力的重要课程,该课程涉及激光智能装备的光学系统、机械系统、控制系统、软件系统、冷却系统的相互配合和协调。设计了激光应用系统的实验内容,构建了包括固体激光器装调在内的7个实验,并且根据课程实际情况,修改了课程考核标准,强调了实验预习和实验效果。实验教学实践表明,实验内容和理论知识相匹配,加深了学生对激光应用系统的理论认识,积累了激光智能装备的工程经验,提高了学生的激光应用系统设计能力。 展开更多

关键词 激光应用系统设计课程 实验内容 设计 考核

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