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近日，由華中科大機(jī)械學(xué)院2018級本科生組成的項(xiàng)目組“光伏壓延玻璃納秒激光高效切割工藝研究”在制造裝備數(shù)字化國家工程研究中心黃禹教授、榮佑民副教授指導(dǎo)下，在國際學(xué)術(shù)期刊Optik (International Journal for Light and Electron Optics)上發(fā)表最新研究成果“Error analysis in 532 nm nanosecond laser cutting of solar glass（太陽能浮法玻璃532nm納秒激光切割路徑誤差分析）”。

這是項(xiàng)目組第二次在該期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文（第一次于2020年12月發(fā)表）。機(jī)卓1801班董浩宇擔(dān)任項(xiàng)目組組長，為兩篇論文的第一作者。榮佑民為通訊作者，黃禹為第二作者。大三本科生在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨(dú)立完成項(xiàng)目研究工作，并作為第一作者發(fā)表2篇SCI論文，在我校尚屬首次。

一年多以來，項(xiàng)目組對硬脆玻璃激光切割工藝及機(jī)理開展研究。硬脆玻璃在航空航天、光伏、汽車、高端建筑等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，有關(guān)硬脆玻璃激光切割工藝與質(zhì)量保證技術(shù)的研究，是近年研究熱點(diǎn)、難點(diǎn)。項(xiàng)目組對工件毛刺缺陷的形成機(jī)制和表面粗糙度值隨激光偏移距離的指數(shù)增長模型進(jìn)行了研究，形成了低崩邊約束的工藝參數(shù)優(yōu)化方法，使工件表面粗糙度由7μm降低為5μm。同時(shí)，項(xiàng)目組對表面條紋的形成機(jī)制進(jìn)行了研究，建立了螺旋線的寬度和重疊率對切割條紋寬度與高度的解析模型，實(shí)現(xiàn)了條紋形態(tài)的準(zhǔn)確預(yù)測（螺旋線寬度0.55mm、重疊率65%情況下，條紋間距和Rz預(yù)測值為177.98μm、17.87μm，試驗(yàn)值分別為178.16μm和14.36μm）。該成果為形成穩(wěn)定硬脆玻璃激光切割工藝有重要價(jià)值。

圖為切割質(zhì)量隨偏移距離改變特征。

圖為激光切割表面出現(xiàn)的條紋分布及解析模型。

項(xiàng)目組在得到國家自然科學(xué)基金、湖北省科技創(chuàng)新重大專項(xiàng)支持之外，還得到了“華中科技大學(xué)本科生研究機(jī)會(huì)計(jì)劃（UROP）”基金支持。UROP計(jì)劃基金是我校機(jī)械學(xué)院、“武重—華中大”國家級工程實(shí)踐教育中心、湖北高校省級示范實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地于2015年聯(lián)合設(shè)立的、專門面向?qū)W校全體本科生的科研創(chuàng)新基金，已經(jīng)資助了近40個(gè)項(xiàng)目，先后有200多名本科生和50多名機(jī)械學(xué)院教師參與了項(xiàng)目設(shè)計(jì)與指導(dǎo)工作，在取得相應(yīng)學(xué)術(shù)成果的同時(shí)，極大地提高了同學(xué)們從事科研工作的能力。該項(xiàng)目就是我院本科生參與科研工作的優(yōu)秀典范。