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摘要
针对薄壁腔体零件在激光打孔中的背壁损伤问题，结合蒙特卡罗模拟和防护性能验证实验，研究分析了影响防护材料性能的关键因素。基于蒙特卡罗方法，模拟了不同颗粒直径下的防护材料对加工区域的交叉重叠阻挡率，通过分析阻挡率分布的统计特征，对于Φ0.3 mm的激光打孔加工，优选20目作为最适填充颗粒粒度。利用纳秒脉冲激光加工系统，开展了背伤防护材料的防护性能影响因子筛选DOE，以及对合成颗粒石墨、绿碳化硅（SiC）、氧化锆（ZrO2）三种材料的击穿计时实验。结果表明，颗粒形态对防护性能具有显著影响，相较球形颗粒，不规则多边形颗粒的防护性能更佳。而是否添加粘合剂对防护性能的影响不显著。同时，以SiC颗粒填充的防护材料，其防护性能优于其他成分，击穿用时37.494 s。依据研究内容，实现了一种颗粒填充背伤防护材料的快速选型优化策略。
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