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摘要
为了研究以激光为热源开展材料高温力学性能测试的可行性，建立理论模型与数值模型分析了材料在双面均匀激光光斑加热下的表面及内部温升。结果表明，理想情况下采用均匀化激光双面辐照的加热方式可以在试件加热区域内形成较均匀的温度场。为验证上述结论，建立了光斑匀化度达92%的激光双面辐照热力耦合测试实验平台，并基于相关测试方法获取了传统加热方式难以快速加热的CFRP层合板高温拉伸强度。结果表明，试件在激光加热中心测试区域（10mm×10mm）内的温度均匀性良好。试件在均匀化激光双面辐照下可被快速加热至923℃，测试区域内的最大温度波动为6.8%。本文提出的基于均匀化激光双面辐照的热力耦合测试方法相比传统测试方法具有通用性好、温升率高、测试温度高、测试效率高等一系列的优点。研究可为进一步研制通用型材料/结构高温升率、高温力学性能试验系统提供关键技术支撑。
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单位西北核技术研究所; 西北工业大学
