光纤激光器的泵浦源_
1.引言 普遍意义的车轮包括轮胎和金属轮辆一轮 辐一轮毅两部分,本文所研究的车轮只限于金 属轮惘一轮辐一轮毅部分,不包括轮胎。车轮 是介于轮胎和车桥之间承受负荷的旋转件,它 不仅承受着静态时车辆本身垂直方向的自重载 荷,同时也经受着车轮行驶过程中来自各个方 向因起动、制动、转弯、物体冲击、路面凹凸 不平等各种动态载荷所产生不规则力的作用, 是车辆行驶系统中重要的安全结构部件,其结 构性能是车轮设计中主要因素[1]。另外,车轮 作为整车外观的主要元素之一,象征着整车的 档次,多变的铝合金车轮轮辐形态和明亮的色 泽越来越为人们所关注,因此车轮的外观设计 也因此变得越发的重要。 2.铝合金车轮的设计方法 车轮制造企业的设计手段依然采用传统的 设计方法,其设计及生产流程如图1所示。
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铝合金车轮设计及结构分析
德州学院汽车工程学院 王豪楠
【摘要】车轮是汽车行驶系统中重要的安全部件,汽车前进的驱动力通过车轮传递,车轮的结构性能对整车的安全性和可靠性有着重要的影响。另外,车轮还是汽车外观 的重要组成部分。传统车轮设计多凭借经验展开,存在着设计盲目性大、设计制造周期长、成本高等诸多弊端。面对日益激烈的市场竞争,企业迫切需要采用科学的手段 改善设计方法,本文所采用的CAD技术和有限元分析方法是解决上述问题的理想方法。本文运用工业设计理论,将造型设计构思表现的方法与技能应用于车轮设计中,结 合车轮结构尺寸优化和形状优化,使工程技术与形式美密切结合,综合表现了车轮的性能、结构和外观美。 【关键词】铝合金车轮;有限元分析;结构设计;强度分析;疲劳分析
在上级下达的计划调拨单之外,都可以推 行联合采购模式,弥补计划库存的不足,分摊 入库的进度压力。这种模式在和平时期,需要 部队、军械管理部门对备件提出储备定额标准 和预先储备方案,定期支付供应商的货款。在 战争状态下,可以充分利用日常积累的渠道优 势和库存平台,快速补充备件,战争状态下, 省略了计划下达的环节,联合采购模式将更加 高效,不会影响配套的进程,便于分散管理压 力。同时,对仓储地点的要求需要严密坚守, 确保秘密。 4.结束语 管理永远在变革中前进。快速响应部队不 断变化的需求,需要强有力的保障与支持。武 器装备备件储备管理模式的不断优化,将不断 强化配套能力建设,为武器装备维修效力的不 断完善奠定坚实的基础。
光纤激光器的研究刚起步阶段只开发出单包层光 纤激光器,常在通讯领域中被应用,但单包层光 纤激光器属于低功率激光器,无法满足医疗激 光、机械加工的要求。这是因为强泵浦光在耦 合进极细的纤芯内时会产生严重的非线性效应, 而降低了转换效率。受到泵浦光的局限,使得光 纤激光器在长时间内都只能应用在低功率的领域 中。直到用双包层光纤代替原有的单模光纤后, 实现了泵浦光到衍射极限的高效率的转换,光纤 激光器终于在高功率激光器领域中占领了一席之 地,将双包层光纤引入到光纤激光器领域,结束 了光纤激光器对泵浦源选择的局限性,光纤激光 器对泵浦源的特性依然有很大的要求,泵浦源的 效率、尺寸、寿命都会直接影响到整个激光器的 光输出情况。
表1 不同泵浦波长处的泵浦效率 数值孔 泵浦波 泵浦功 增益/ 效率/ 光纤种类 径 长/nm 率/mW dB (dB/mW) SiO2/GeO2 SiO2/GeO2 SiO2/Al2O3 SiO2/Al2O3 SiO2/Al2O3 SiO2/GeO2 SiO2/GeO2 SiO2/Al2O3 0.16 0.16 0.18 0.14 0.14 0.20 0.30 0.12 532 980 514 514 528 665 807 1490 25 10.5 100 100 100 100 20 14 34 24 22 16 31 26 8 2 1.35 2.20 0.22 0.16 0.31 0.26 0.40 0.14
一项势在必行的工作。 3.载荷的处理 试验中车轮所受到应力有弯曲疲劳试验工 况下产生的结构应力和车轮在制造过程(如铸 造、机加工、热处理等)中产生的残余应力。 车轮铸造中往往会产生疏松、针孔等缺陷,它 们在一定程度上影响了材料的属性及其疲劳强 度,机加工过程的进刀量和进刀速度等工艺也 会在车轮上留下残余应力,热处理过程有着消 除残余应力的作用,但是这些残余应力受众多 因素影响[4],难以在有限元仿真中进行定量分 析,因此我们只考虑试验工况下车轮结构应力 的作用。 在动态弯曲疲劳试验工况下,车轮承受载 荷来源有三个,轮毅紧固螺栓产生的预紧力、 车轮高速旋转时产生的离心力和试验弯矩载 荷。表1和表2分别为车轮的设计参数及试验参 数。
表3 设计载荷及其相应的试验弯矩
(1)试验弯距 试验弯矩可通过式(1)求得。最小循环次 数也可根据车轮的尺寸及安全系数查SAE J2530 得出,车轮试验参数如表2所示。
参考文献 [1]赵富正.备件管理现状的调查分析与探讨[J].西北工业 大学学报(社会科学版),2009(02). [2]宋世川.设备备品备件集成供应策略[J].物流技术,2004, 11:12-14. [3]谢鹏,洪友祥.库存管理(一)(二)[M].武汉理工大学出版 社,2008. [4]龚英.A类品划分的补充及对库存管理系统的选择[J]. 物流技术,2007(05). [5]赵敏,崔南方.备件库存模式与控制策略研究[J].科技 进步与对策,2004,4:95-96.
选择光纤激光器的泵浦源需要参考如下标 准: (1)高泵浦效率。泵浦效率直接影响泵浦 功率,泵浦功率越高,调谐范围则越大; (2)激发态吸收率(ESA)尽量小。ESA通 常用 ESA / 0 的值来衡量,其中, ESA 为激发态 吸收截面, 0 为基态吸收截面。例如,掺铒光 纤的泵浦光波长为532nm,980nm,1480nm。利 用YAG倍频固体激光器可产生532nm的激光,但 是YAG倍频固体激光器体积庞大,不便于投入 市场。而波长为980nm,1480nm的泵浦激光器 可选用大功率LD,其体积小且效率高,可作为 理想泵浦光源。具体参数可见表1与表2[3]。
光纤激光器的泵浦源可采用传统固体激光 器,也可采用高功率多模单芯结二极管激光模块 或二极管阵列,对于二极管阵列,常用的是端面 泵浦,将光注入光纤包层中。高功率的二极管阵 列可激发产生高功率的激光,平均运行时间高达 态。 ⑤便于供应商进行维修。供应商外派维修 人员自行准备维修备件,减少了临时需从供应 链上游库房调用的环节,有利于供应商自身的 批次管理,也便于供应商随时把握自身备件的 质量状态。 供应商管理库存(VMI),在现有形势下, 更适合上述A/B/C/D分类方法中除A类外其余的 产品,对于A类备件,为确保储存可靠,除了 军械仓库储存外,需要供应商协助储存时,应 签订备件订货管理合同,其余类别的备品备 件,委托生产企业配备。由于现代物流业的高 速发展,运输网络的不断延伸,实行供应商管 理库存,同样能起到快速送达的效果。特别是 火工品备件,如爆破筒,由供应商在使用前装 药,并代为管理,库存更加可靠安全、有效。 3.3 推行供应商参与的联合采购模式 在现代物流业中,出现了供应商参与的联 合库存模式,基本思路是“采购制”。备件联 合库存管理是建立备件用户一体化基础之上的 一种备件共存、共享的库存采购模式,备件用 户与供应商建立战略合作伙伴关系,将共享备 件的库存管理权和所有权交给供应商。强调各 方同时参与,共同制定库存采购计划。 在武器装备备件供应管理过程中,同样可 以借鉴这种模式。这样一方面保障部门可以减 少库存备件资金积压,另一方面供应商必须获 取更准确的备件需求信息,必须加强与保障部 门的联合,通过最终的寄售管理来获取合同, 生产计划编制将更趋合理。双方都可从中降低 库容风险和流动资金消耗。
学术交流
光纤激光器的泵浦源
哈尔滨工程大学理学院
【摘要】根据光纤激光器的特殊结构,提出了光纤激光器泵浦源的不同种类,并给出了选择泵浦源的标准,以及其对应的效率。 【关键词】光纤激光器;泵浦源;高功率激光器
Hale Waihona Puke 董婉佳激光器主要组成部分分别为谐振腔、泵 浦源以及工作物质。泵浦源就是使激光工作介 质达到粒子数反转的激励源。粒子从基态到高 能级的过程称为泵浦过程。常见的泵浦方式主 要有电泵浦、化学泵浦、光泵浦、气动泵浦四 种,而光泵浦和电泵浦是应用最为广泛的方 式。气体激光器常采用电泵浦方式作为激励 源,光泵浦方式则广泛应用于固体和液体激光 器。光泵浦,是用一束光照射工作物质,使工 作物质中的粒子吸收光子的能量而被激励到高 能级上。LD泵浦源具有效率高,噪声较低,频 率稳定,寿命长,结构紧凑等诸多优点,常被 用作固体激光器的泵浦源[1]。 光纤激光器的工作物质一般为掺杂光纤, 反馈腔一般为光纤光栅、光纤端面、环形镜 等;采用光泵浦方式,便于将泵浦光耦合进光 纤,且光纤纤芯本身极细,使其本身更容易形 成上能级粒子数的累积。 光纤激光器的本质是波长转换器,可将泵 浦波长转换为特定波长的光并以激光的形式输 出。从物理学的角度出发,产生光放大的原则 是给工作物质提供其可吸收的波长的光,使工 作物质有效的吸收能量而被激活。因此根据掺 杂材料的不同,对应的吸收波长也不同,对泵 浦光波长的要求也就不同。例如掺钕光纤的泵 浦光波长为800nm,980nm,530nm等,产生的 激光波长为900nm,1060nm,1350nm等;掺铒光 纤的泵浦光波长为800nm,980nm,1480nm等, 产生的激光波长为1550nm[2]。 等。 ④D类:包括BCC、CCB、CBC、CCC共4种。 代表最不重要,可以只存信息,临时订货的零 件,统称D类。例如:电源熔断器、液压密封 圈等。 在基于功能实现的前提下,将拆分的零件 分成28种,而后实行A/B/C/D分类方法,可以 提高武器装备备件储备的导向准确性,细化分 析,减少误差,在采购整个流程的管理上,能 起到积极的推进作用。 (4)推行实行供应商储备库存(VMI) 为了保障备品备件及时供应,在目前条件 下看,应当提倡从备品备件的统一计划储备, 逐步过渡到供应商管理储备库存(VMI)。供应 商库存管理模式的推行,可以恰当把握供应链 的上游对下游库存策略制订的合理性,这对武 器装备备件订货同样适用。 VMI的优越性主要体现在以下几个方面: ①供应商通过内部共享平台共享保障部门 需求信息,集中共享信息。 ②VMI能够提高效率。由于供应商拥有自 主补货决策权,因而能够预先对备件进行计划 安排,防止能力过剩与不足,从而能够安全地 控制库存采取灵活的补货策略,使补货与未来 需求相协调。 ③降低配套成本。在VMI模式下,供需双 方是基于互信的合作伙伴关系,从而减少了传 统补货模式下协商、谈判等事务性工作。 ④提高了服务水平。如当需求异常波动 时,供应商能够及时获取需求信息,同步做出 快速反应,同时也能控制和保持备件的维护状