JP5869778B2 - レーザーショックピーニングのシステム及び方法 - Google Patents
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- C21D10/005—Modifying the physical properties by methods other than heat treatment or deformation by laser shock processing
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Description
ΔF=2F1(vs/c)cosθ
式中、F1は試験パルス44の初期振動数であり、vsはワークピース24及び/又はカプラー30の速度であり、cは試験パルス44の速度であり、θは入射の角度(図1参照)である。
ΔF=2F1(vs/c)cosθ
ここで、F1は試験パルス44の初期振動数であり、vsは部材64の速度であり、cは試験パルス44の速度であり、θは図2に示されている入射の角度である。
12 レーザー
14 標的
16 ドップラーシフト検出器
18 コントローラー
20 レーザーパルス
22 標的の表面
24 ワークピース
26 アブレーティブ層
28 半透明層
30 カプラー
32 給水
34 窪み
36 ワークピースの面
38 送信機
40 受信機
42 復調機
44 試験パルス
46 反射パルス
48 受信機からの信号
50 復調機からの信号
52 マイクロホン
54 トランスデューサーからのタイミング信号
60 LSPシステム
62 増幅手段
64 部材
66 バネ
Claims (10)
- レーザーショックピーニングのためのシステムであって、
a.レーザーパルス(20)をワークピース(24)の第1の面(22)に向けるように配置されたレーザー(12)、
b.ワークピース(24)の第2の面(36)上のカプラー(30)、及び
c.前記カプラー(30)の運動速度を測定するように配置されたドップラーシフト検出器(16)
を含んでなるシステム(10)。 - 前記カプラー(30)があるカプラー密度を有してあり、ワークピース(24)があるワークピース密度を有しており、前記カプラー密度がワークピース密度の30パーセント以内である、請求項1記載のシステム(10)。
- 当該システムが、さらに、コントローラー(18)を含む、請求項1又は2記載のシステム(10)。
- 前記ドップラーシフト検出器(16)が前記カプラー(30)の前記運動速度を反映する信号(50)を前記コントローラ(18)に送る、請求項3記載のシステム(10)。
- さらに、レーザーパルス(20)の衝撃により生成したエネルギー波の反射を受信するように配置された複数のトランスデューサー(52)を含む、請求項3又は4記載のシステム(10)。
- 前記複数のトランスデューサー(52)の各々が前記エネルギー波の反射の受信に関するタイミング信号(54)を前記コントローラ(18)に送る、請求項5記載のシステム(10)。
- レーザーショックピーニングのための方法であって、
a.レーザーパルス(20)からのある量のエネルギーをワークピース(24)の第1の面(22)内に付与し、
b.第1の振動数を有するパルス(44)をワークピース(24)の第2の面(36)に送り、
c.ワークピース(24)の第2の面(36)からの第2の振動数を有する反射パルス(46)を受け取り、
d.第1の振動数と第2の振動数との差に基づいてワークピース(24)の運動速度を決定する
ことを含んでなる方法。 - さらに、前記レーザーパルス(20)によりワークピース(24)の第1の面(22)内に付与されたエネルギーの量をワークピース(24)の前記運動速度に基づいて決定することを含む、請求項7記載の方法。
- さらに、ワークピース(24)の前記運動速度を所定の値と比較することを含む、請求項7又は8記載の方法。
- さらに、前記レーザーパルス(20)からのエネルギー波の反射を複数のトランスデューサー(52)で受信することを含む、請求項7〜9のいずれかに記載の方法。
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JP2002283077A (ja) * | 2001-03-22 | 2002-10-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レーザ加工モニタリング装置、レーザ加工モニタリング方法、レーザ加工装置およびレーザ加工方法 |
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US7273998B2 (en) * | 2004-09-15 | 2007-09-25 | General Electric Company | System and method for monitoring laser shock processing |
US7960671B2 (en) * | 2005-12-20 | 2011-06-14 | Metal Improvement Company Llc | Laser shock processing with momentum trap |
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