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.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.