关键词： 新工科   课程思政   STEAM教育   激光加工   人才培养  

摘要： 培养适应新经济需求的高素质工程创新人才是新时代高等工程教育的根本任务,STEAM教育和新工科教育理念、课程思政育人目标具有内在契合性。以工程教育中广受高校青睐的“激光加工实训”课程为例,尝试新工科背景下课程思政协同STEAM教育实践育人探索,以立德树人为根本任务,以跨学科能力培养为核心,以问题需求为导向,进行工程实训教育教学创新变革。

关键词： 光场调制   超快激光加工   无衍射光束   图案化光场   矢量光场   光斑形貌校正  

摘要： 光场调制技术通过改变激光波前振幅、相位、偏振等信息,可以改变焦平面光场分布,实现特种加工。简要介绍了光场调制的原理,以及光场调制技术在无衍射光束加工、多焦点并行加工、图案化光场加工、矢量光场加工和光斑形貌校正等方面的研究进展和应用现状,并对光场调制的问题挑战和未来前景进行展望。

关键词： 三维无机微纳结构   激光加工   飞秒激光   光与物质相互作用   微型器件  

摘要： 三维(3D)无机微纳结构在光子学、量子信息、航空航天、能源等领域发挥着重要作用。利用传统制备方法获得的无机微结构通常分辨率较低和形貌不可控。因此,3D无机微纳结构的精确可控制备成为亟待解决的难题。激光加工具有高精度、形貌可控等优势,能够实现真3D、高分辨、多尺度复杂3D微纳结构的制备,解决3D无机微纳结构的精确可控制备难题。本文综述了激光加工制备无机微纳结构的研究进展,首先讨论了连续激光和超快脉冲激光加工方式,重点针对飞秒激光加工技术,阐述了基于纯无机材料体系、有机-无机杂化体系,以及聚合物模板法等制备3D无机微纳结构的方法。随后,总结了近年来激光加工3D无机微纳结构在光学器件、量子芯片、信息存储与防伪、航空航天以及仿生结构等领域的应用。最后,展望了激光加工3D无机微纳结构的未来发展趋势。

关键词： 激光加工实训   课程思政   线上线下   多层次  

摘要： 【目的】在“新工科”背景下,解决传统激光加工实训教学存在的思政内容“层次浅、内涵薄”和实训过程“重技能、轻基础”的问题。【方法】本研究立足农林院校教学特色,根据激光加工专业所需知识结构,探索开发了一套思政内涵深刻、教学资源全面的实训教学资源库,将实训教学内容分为课程总论、通识基础和设计制作三部分,构建了“思政作品浸润-线上线下混合-个性化多层次实训”的实训教学模式。【结果】1)教学效果良好,各专业课程目标达成度评价达到了预设目标值(0.7),其中,课程考核评价均高于0.75,学生评价均高于0.9,学生对课程的满意度均高于90%。2)学生创作热情高涨,经过集中实践学习,学生自主完成了一批具有代表性的作品。3)在2021年全国大学生工程训练综合能力竞赛中,学生利用激光加工设备完成的作品获得了省级一等奖和二等奖的好成绩。【结论】教学实践表明,该实训教学模式在思政教育、工程实践能力和创新实践能力培养等方面取得了显著效果,能够显著提高学生的均质化水平,具有较好的借鉴价值。

关键词： SiC/Al复合材料   激光加工   温度场   有限元分析  

摘要： SiC/Al复合材料具有较高的强度、较低的热膨胀系数和较好的耐腐蚀性,使其在多个高技术领域中具有很大的应用潜力和价值。然而,由于SiC/Al复合材料的高硬度特性,使用传统切削技术对其进行加工时,刀具磨损严重,影响加工效率。而激光切割技术在SiC/Al复合材料加工方面具有显著优势。文章利用有限元分析软件对SiC/Al复合材料进行仿真分析,了解材料特性和激光切割去除机理,探究加热时间、光斑尺寸等对材料表面温度场的影响。

关键词： 难加工材料   特种加工   复合加工   表面强化   产品综合性能   工业机器人   喷丸   表面工程  

摘要： 本期专稿中,同济大学高玉魁教授研究了喷丸对CoCrFeMnNi高熵合金疲劳性能的影响;封面文章中,兰州理工大学王君教授分析了工业机器人变导纳自适应主动容错控制方法;“特种加工”、“表面工程”及“高性能智能化制造”专题重点介绍了多能场复合加工、表面强化、智能决策与自主执行等在难加工材料、复杂型面、微细结构加工方面的明显技术优势,能够大幅提升生产效率与产品综合性能,具有广泛的应用前景。

关键词： 激光加工   工程机械   切割   焊接  

摘要： 本文将探讨激光加工技术在工程机械制造中的应用。首先介绍了激光加工技术,然后讨论了激光加工技术在工程机械制造切割、焊接等领域中的具体应用,关注激光加工技术在提高工程机械制造的精度、效率和质量方面的作用,并探讨其在工程机械制造中的发展趋势。

关键词： 激光加工  

ISBN: (纸本)9787302671053

摘要： 本书共9章, 涉及先进激光制造技术基础、激光熔覆技术、激光熔凝技术、激光焊接技术、激光微细加工技术、激光冲击强化技术、激光冲击锻造技术、激光冲击成形技术等先进激光制造技术。

关键词： 光场调控   超快激光加工   无衍射光束   图案化光场   矢量光场   光斑形貌校正  

摘要： 超快激光加工具有加工精度高、材料适用性广和三维非接触加工等特点，在电子工业、医疗器械和科学研究等领域有着重要的应用前景。传统的单点聚焦加工具有亚波长级的加工分辨率，然而受光学系统和高斯模场的限制，激光焦点的形貌和尺寸难以满足特定场景下的加工需求。光场调控技术通过改变激光波前振幅、相位、偏振等信息，可以改变焦平面光场分布，实现特种加工。本文简要介绍了光场调控的原理，以及光场调控技术在无衍射光束加工、多焦点并行加工、图案化光场加工、矢量光场加工以及光斑形貌校正等方面的研究进展和应用现状，并对光场调控的问题挑战和未来前景进行展望。

关键词： Al   O   陶瓷   飞秒激光   分子动力学   加工损伤  

摘要： 为了探索飞秒激光加工的物理机制，本文着重探讨了飞秒激光辐照Al2O3陶瓷材料加工损伤的微观形成机理，并通过结合分子动力学与连续方程的模拟的方法，分析了飞秒激光对Al2O3陶瓷造成的烧蚀现象。对比了烧蚀阈值以下和更高能量密度的飞秒激光作用下Al2O3陶瓷表面原子的运动情况，研究了Al2O3陶瓷内部温度以及粒子数和压强的变化情况。结果表明，当能量密度高于烧蚀阈值时，在温度和压力共同作用下导致了靶材断裂，而烧蚀范围和熔化范围主要受热输入时间的影响。研究结果为实现飞秒激光精密加工电介质材料提供了理论指导。