Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Pomiar ciśnienia fal uderzeniowych w eksperymentach laserowego umacniania udarowego

Sarzyński A., Marczak J., Strzelec M.

Inżynieria Materiałowa

|

2011

|

Vol. 32, nr 3

228-232

PL

Opisano metodę laserowego umacniania udarowego pozwalającą nawet dziesięciokrotnie zwiększyć wytrzymałość zmęczeniową niektórych części metalowych. Opracowanie technologii tej obróbki do wdrożenia przemysłowego wymaga m.in. pomiaru ciśnienia fal uderzeniowych. Ciśnienie fal mierzono za pomocą polimerowego czujnika ciśnienia typu PVDF. Pokazano, że modyfikacja eksperymentu związana z pomiarem ciśnienia zakłóca proces laserowego umacniania udarowego. Zamieszczono porównanie wyników pomiarów oraz numerycznego modelowania wzbudzania i propagacji fal uderzeniowych przez impulsowe promieniowanie laserowe. Do modelowania wykorzystano równania hydrodynamiki w przybliżeniu jednowymiarowym, które rozwiązywano metodą różnic skończonych. Mimo stosowania uproszczonego modelu numerycznego uzyskano dość dobrą zgodność wyników obliczeń i pomiarów. Zamieszczone porównania pozwalają wyciągać wnioski dotyczące rzeczywistej wartości amplitud fal w ośrodkach bezpośrednio stykających się z czujnikiem. Opisane metody pomiarowe oraz modelowanie numeryczne są wykorzystywane podczas prac badawczych dotyczących laserowego umacniania udarowego. Fale uderzeniowe mogą również być łatwo wzbudzane w procesach czyszczenia laserowego na mokro i wówczas mogą uszkadzać czyszczony obiekt.

EN

The method of laser shock processing is described in the paper. The method allows significantly to improve the fatigue strength of metal parts (ten times in the case of titanium blades of turbine). In the course of development of laser shock processing method appropriate for industrial applications, measurement of laser induced shockwave pressure is necessary. Shockwave pressure was measured with the use of PVDF pressure gauges (Fig. 1). It was shown that modification of the experimental setup related to measurements influenced shockwave pressure profile (Fig. 2, 3). A comparison of the both: the results of numerical modelling of laser induced shockwaves and the results of shockwave pressure measurements is presented in the work (Fig. 3, 5). One dimensional equations of hydrodynamic were used for mathematical description of the process. The equations were solved with the use of finite difference method. In spite of very simple numerical model used, quite good agreement was obtained (Fig. 2, 4). The comparison of numerical and experimental results indicated the true value of pressure in media contacting with PVDF gauge. The shockwave of pretty high amplitude (Fig. 8) may be easily induced during the wet laser cleaning process of artworks and, if it is strong enough it may destroy the object under cleaning.

2

Analiza pomiarów ciśnienia fali uderzeniowej w eksperymentach laserowego umacniania udarowego

Sarzyński A.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2009

|

Vol. 58, nr 4

149-164

PL

W pracy opisano metodę laserowego umacniania udarowego pozwalającą nawet dziesięciokrotnie zwiększyć wytrzymałość zmęczeniową niektórych części metalowych. Opracowanie technologii tej obróbki nadającej się do wdrożenia przemysłowego wymaga m.in. pomiaru ciśnienia fal uderzeniowych. Ciśnienie fal mierzono za pomocą polimerowego czujnika ciśnienia typu PVDF. Zamieszczono porównanie wyników pomiarów oraz numerycznego modelowania wzbudzania i propagacji fal uderzeniowych przez impulsowe promieniowanie laserowe. Do modelowania wykorzystano równania hydrodynamiki w przybliżeniu jednowymiarowym, które rozwiązywano metodą różnic skończonych. Wyjaśniono, w jaki sposób modyfikacja eksperymentu związana z pomiarem ciśnienia zakłóca proces laserowego umacniania udarowego. Mimo stosowania uproszczonego modelu numerycznego uzyskano niezłą zgodność wyników obliczeń i pomiarów. Zamieszczone porównania pozwalają wyciągać wnioski dotyczące rzeczywistej wartości amplitud fal w ośrodkach bezpośrednio stykających się z czujnikiem.

EN

The method of laser shock processing is described in the paper. The method allows us to significantly improve the fatigue strength of metal parts (ten times in the case of titanium blades of turbine). In the course of development of laser shock processing method appropriate for industrial applications, measurement of laser induced shockwave pressure is necessary. Shockwave pressure was measured with the use of PVDF pressure gauges. A comparison of both, numerical modelling of laser induced shockwaves and results of shockwave pressure measurements is presented in the work. One dimensional equations of hydrodynamic were used for mathematical description of the process. The equations were solved with the use of finite difference method. In spite of a very simple numerical model used, quite good agreement was obtained. It was shown that modification of the experimental setup related to measurements influences shockwave pressure profile. The comparison of numerical and experimental results indicates what is the true value of pressure in media contacting with PVDF gauge. In the course of laser shock processing without pressure measurement, the shockwave pressure profile is quite simple.

3

Pomiar ciśnienia fali uderzeniowej za pomocą polimerowego czujnika piezoelektrycznego

Sarzyński A.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2008

|

R. 54, nr 9

627-630

PL

W pracy zamieszczono literaturowe informacje dotyczące piezoelektrycznych czujników ciśnienia typu PVDF, pozwalających mierzyć ciśnienie fali uderzeniowej o amplitudzie do 45 GPa z rozdzielczością czasową 5 ns. Zamieszczono formuły wzorcowania czujników. Opisano przykłady wykorzystania czujników w takich dziedzinach jak: kontrola ruchu drogowego, badanie właściwości materiałowych, pomiar ciśnienia fali uderzeniowej. Przedstawiono wyniki własnych pomiarów fal uderzeniowych wzbudzanych przez impuls promieniowania laserowego.

EN

The review of publications on the subject of PVDF piezoelectric pressure gauges is presented in the paper. PVDF gauges allow to measure pressures up to 45 GPa with temporal resolution of about 5 ns. The calibration formulas of pressure gauges are included (fig. 1). Some examples of application of PVDF gauges in such areas like medicine, traffic control, material properties investigation and shockwave are presented. Results of author's measurements of laser induced shockwave are described (fig. 4 - 6). Influence of such parameters as sample thickness and acoustic impedance of layers on pressure profile is shown. The experimental setup will be used for optimization of laser shock processing technology.