论文题目: 高功率横流CO2激光器虚拟样机的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 机械设计及理论
作者: 熊智文
导师: 李刚炎
关键词: 高功率横流激光器,虚拟样机,温度场仿真,评价,信息集成
文献来源: 武汉理工大学
发表年度: 2005
论文摘要: 激光加工在工业生产中是一个十分重要的加工方式;虚拟样机技术是当前减少设计失误、提高设计效率而提出的一种先进产品开发方法;本文利用虚拟样机技术,专题研究高功率横流CO2激光器的虚拟样机,旨在提高激光器的质量、减少开发时间、降低开发成本,解决工程中急需解决的瓶颈问题,丰富虚拟样机技术的内涵及其应用技术。本文的主要研究内容及成果包括: （1）在综合分析虚拟样机技术和高功率横流CO2激光器设计技术的国内外研究现状、发展趋势和存在问题的基础上,从产品全生命周期的角度,提出了狭义虚拟样机和广义虚拟样机的概念,比较分析了虚拟样机技术与同类技术的异同;通过总结和分析虚拟样机各种体系框架,设计出高功率横流CO2激光器虚拟样机的系统框架。 （2）提出了结合实体造型参数化设计与关键性能仿真的虚拟样机设计的一体化方法,完成了高功率横流CO2激光器虚拟样机的原型设计。 （3）分别采用有限元分析和插值模拟两种方法对高功率横流CO2激光器流道和谐振腔进行了温度场模拟仿真,得到了流道和谐振腔温度场的分布状况;在此基础上,提出了流道几何结构的优化方案;建立了散热系统的数学模型,并在离散化的基础上模拟了激光发生器的热导过程。 （4）将相似工程理论引入高功率横流CO2激光器设计方案的决策,提出了产品开发时样机方案的决策方法,论证了在高功率横流CO2激光器开发时,采用虚拟样机技术优于物理样机技术;针对高功率横流CO2激光器虚拟样机,提出了采用综合评价技术评价虚拟样机与设计要求符合程度的相似法;根据软件工程的设计思想,建立了高功率横流CO2激光器虚拟样机的评价体系。 （5）在分析信息集成方式的基础上,提出以虚拟样机为载体进行信息集成的新思路和方法,并应用于高功率横流CO2激光器的设计。 经过考证实验,验证了本文研究结果可行性及有效性。
论文目录:
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 本文研究的目的和意义
1.2 主要研究内容的国内外研究现状与发展趋势
1.3 本文研究目标、主要研究内容与课题支撑
第2章 高功率横流CO_2激光器虚拟样机的体系结构
2.1 狭义虚拟样机及广义虚拟样机
2.2 虚拟样机的关键技术及特征
2.3 虚拟样机技术与同类技术的比较
2.4 高功率横流CO_2激光器虚拟样机的体系结构
2.5 本章小结
第3章 高功率横流CO_2激光器虚拟样机的原型设计
3.1 高功率横流CO_2激光器及其开发过程
3.2 高功率横流CO_2激光器虚拟样机原型的设计
3.3 高功率横流CO_2激光器流道的结构优化
3.4 高功率横流CO_2激光器热交换器的计算
3.5 本章小结
第4章 高功率横流CO_2激光器的温度场仿真
4.1 温度对高功率横流CO_2激光器工作的影响
4.2 温度场分析的有限元法
4.3 高功率横流CO_2激光器散热系统的预处理
4.4 高功率横流CO_2激光器流道温度场的仿真
4.5 高功率横流CO_2激光器谐振腔温度场的仿真
4.6 高功率横流CO_2激光器温度场分析的可视化
4.7 本章小结
第5章 高功率横流CO_2激光器虚拟样机的决策与评价
5.1 高功率横流CO_2激光器开发时样机方案的决策技术
5.2 高功率横流CO_2激光器虚拟样机的评价技术
5.3 本章小结
第6章 高功率横流CO_2激光器虚拟样机的实现系统
6.1 基于虚拟样机的高功率横流CO_2激光器信息集成
6.2 高功率横流CO_2激光器虚拟样机信息集成系统
6.3 本章小结
第7章 高功率横流CO_2激光器虚拟样机的实用效果分析
7.1 高功率横流CO_2激光器实用效果分析的对比组选取
7.2 高功率横流CO_2激光器实用效果技术指标比较
7.3 高功率横流CO_2激光器实用效果综合指标比较
7.4 本章小结
第8章 全文总结与展望
8.1 主要研究成果
8.2 研究展望
致谢
附录
1.作者在攻读博士学位期间发表的与本文有关的学术论文
2.成果证书
3.专家鉴定意见
参考文献
发布时间: 2006-06-28
参考文献
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标签：高功率横流激光器论文; 虚拟样机论文; 温度场仿真论文; 评价论文; 信息集成论文;