发动机零部件激光热负荷试验


发动机零部件(包括活塞和汽缸盖)在工作过程中受到严重的热载荷,其寿命极大地影响着发动机的性能和可靠性。本实验建立了激光热负荷系统用以模拟发动机零部件在实际工况中的热负荷过程,激光热负荷系统是利用受热零部件热损伤机理研制的,以激光作用热源反应零部件特定的温度分布并能加速危险区域热损伤的试验平台。本实验室利用光束整形器将激光整形为热负荷实验所需特定光强分布的光束,进行热负荷模拟试验,可以实现对加载时间和作用区域进行控制,从而模拟发动机零部件的激光热负荷过程。本实验室的激光热负荷系统除了包括激光器系统、五轴框架机器人系统、红外测温系统和CCD检测系统外还包括了激光束空间强度整形元件,可以根据应用需求将作为热源的激光束整形为任意空间强度分布,从而实现不同材料和不同结构零部件的激光热负荷试验过程。

 

激光热负荷试验系统

 

激光束整形后的光场作用在活塞火力面

实验中活塞各区域的温度响应