導(dǎo)光臂激光傳導(dǎo)類技術(shù)是提高材料表面性能的有效手段之一,在航空航天、重大裝備等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。目前激光沖擊裝備多采用光路系統(tǒng)固定,通過工件相對運(yùn)動實(shí)現(xiàn)沖擊點(diǎn)位置的變化、沖擊角度(空間姿態(tài))的調(diào)整與沖擊軌跡,其工件夾持系統(tǒng)多采用機(jī)械手結(jié)構(gòu),很難適應(yīng)于大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的沖擊強(qiáng)化。

　　針對這一問題,本文提出了基于導(dǎo)光臂激光傳導(dǎo)類沖擊強(qiáng)化柔性光路技術(shù)方案,并進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)研究,主要研究工作如下:首先,在闡述激光沖擊波原理與技術(shù)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,開展基于導(dǎo)光臂的激光沖擊強(qiáng)化柔性光路系統(tǒng)方案設(shè)計與優(yōu)化,并進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)問題分析。提出了針對大型復(fù)雜零部件的激光沖擊強(qiáng)化柔性光路系統(tǒng)技術(shù)方案,該方案采用工件作宏觀平面運(yùn)動,實(shí)現(xiàn)沖擊區(qū)域的調(diào)整,通過基于導(dǎo)光臂的柔性光路傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)激光束沖擊點(diǎn)位置及空間姿態(tài)的在線調(diào)控,形成激光沖擊強(qiáng)化軌跡和沖擊方向,完成對大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的沖擊強(qiáng)化。

　　在此基礎(chǔ)上分析了其中的關(guān)鍵技術(shù)問題:導(dǎo)光臂的柔性光路傳輸系統(tǒng)、工件夾持系統(tǒng)、沖擊軌跡和沖擊方向優(yōu)化、隨動約束層系統(tǒng)、吸收層系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、檢測監(jiān)控系統(tǒng)等。其次,系統(tǒng)的開展基于導(dǎo)光臂方案的柔性光路傳輸系統(tǒng)研發(fā)。根據(jù)大型復(fù)雜零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和強(qiáng)化需求,提出了三種導(dǎo)光臂方案,并進(jìn)行了具體的導(dǎo)光臂激光傳導(dǎo)類結(jié)構(gòu)研發(fā)及優(yōu)化,重點(diǎn)結(jié)構(gòu)在于導(dǎo)光臂激光傳導(dǎo)系的關(guān)節(jié)運(yùn)動部位、鏡片的冷卻以及安全防護(hù)部位。再次,進(jìn)行了約束層及吸收層系統(tǒng)的方案探索。