薄膜残余应力和表面杂质对变形镜疲劳寿命的影响

余霞; 王家秋; 张彬

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薄膜残余应力和表面杂质对变形镜疲劳寿命的影响

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文中综合考虑变形镜（DM）薄膜残余应力和表面杂质的影响,采用ANSYS有限元分析软件建立了镀高反射膜系的变形镜应力分析模型,进而基于应力-寿命（S-N）曲线和Miner累积损伤理论,分析了波前校正过程中变形镜的疲劳损伤特性,并详细讨论了变形镜薄膜残余应力和不同尺寸的表面杂质对变形镜疲劳寿命的影响。研究结果表明,在热-机械耦合作用下,热效应的存在会加速变形镜的疲劳损伤。对于给定的待校正畸变波前,随着变形镜薄膜残余应力的增大,变形镜承受的动态循环载荷越强,其疲劳寿命越短,且残余应力主要对变形镜镜面疲劳寿命影响较大;而当变形镜薄膜残余应力一定时,畸变波前PV值越大,其表面应力越大,致使疲劳寿命也随之缩短。在强激光连续辐照下,当表面杂质大于一定尺寸时,变形镜疲劳寿命随着杂质粒子尺寸的增大而减小,而当杂质粒子尺寸较小时,则对变形镜的疲劳寿命影响不大。此外,薄膜残余应力的存在将进一步加剧表面杂质对变形镜的疲劳损伤。

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来源
《红外与激光技术》 |2019年第9期|200-206|共7页
作者
余霞; 王家秋; 张彬;
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作者单位

四川大学电子信息学院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类塑性力学基本理论;疲劳理论;
关键词
变形镜; 疲劳寿命; 残余应力; 表面杂质; 畸变波前; 有限元分析;

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