Шулятьев Виктор Борисович

Доктор технических наук

Старший научный сотрудник ИТПМ СО РАН.


Образование.

Новосибирский государственный технический университет;

физико-технический факультет;

специальность: инженерная электрофизика;

выпускающая кафедра: Электрофизическе установки и ускорители.


Профессиональная биография.

1979 г. - выпускник НГТУ,

1981 г. – инженер ИТПМ СО АРН

1986 г. – младший научный сотрудник ИПТМ СО РАН

1990 г. – научный сотрудник ИТПМ СО РАН

1991 г. – научный сотрудник ИЛФ СО РАН

2001 г. – научный сотрудник ИТПМ СО РАН

2005 г. – защита кандидатской диссертации «Самофильтрующий неустойчивый резонатор в технологических СО2-лазерах»

2008 г. – старший научный сотрудник ИТПМ СО РАН

2011 г. – защита докторский диссертации «Лазерная резка толстых стальных листов»


Научные интересы.

Оптика мощных лазеров, лазерные технологии обработки материалов.


Научные результаты.

Предложен и обоснован метод повышения яркости выходного пучка технологического СО2-лазера, основанный на  использовании самофильтрующего  оптического резонатора. Впервые СФР применен в технологическом  СО2-лазере.

Впервые создан технологический СО2-лазер с качеством пучка на уровне основной гауссовой моды устойчивого резонатора при мощности излучения 8 кВт, число Френеля  резонатора равно 6,4. Разработаны научные основы  проектирования СО2-лазеров с СФР.

 Экспериментально обоснована возможность использования СО2-лазера   с оптическим резонатором из полностью отражающих зеркал для высококачественной резки металлов без пространственной фильтрации излучения. 

Разработаны научные основы оптимизации процесса лазерной резки листов низкоуглеродистой стали толщиной  5…50 мм при использовании СО2-лазера.

 На основе детального экспериментального исследования установлено, что при лазерно-кислородной резке толстых (5…25 мм) листов низкоуглеродистой стали имеется минимум зависимости шероховатости  поверхности реза от параметров резки. В пространстве обобщенных безразмерных переменных минимум достигается при числе Пекле, равном 0,5…0,6. 

 Найдены энергетические условия образования качественного реза и соотношения подобия  для лазерно-кислородной резки низкоуглеродистой  стали излучением СО2-лазера при больших толщинах листов. Установлено, что существуют оптимальные значения  лазерной энергии, вкладываемой  в единицу объёма  удаляемого материала,   и мощности излучения, приходящейся на единицу толщины листа, при которых  шероховатость поверхности реза минимальна.

Предложен и обоснован критерий определения  максимальной толщины  листа,  при которой  ещё может быть получено высокое качество реза при лазерно-кислородной резке стали.  Предложены простые практические соотношения для расчёта оптимальных  параметров резки по критерию минимума шероховатости.

 

Проведён сравнительный экспериментальный  анализ лазерно-кислородной резки низкоуглеродистой стали волоконным и СО2-лазером, найдено энергетическое условие качественного реза. Минимальная шероховатость кромки реза достигается при постоянном значении поглощённой лазерной энергии в единице объёма  удаляемого материала, которая не зависит от толщины листа типа лазера.

 

Награды.

Награждён медалью «За вклад в развитие Новосибирской области», почётным знаком «Заслуженный ветеран СО РАН».

Служебный адрес.  

630090, г. Новосибирск, ул. Институтская, 4/18, т. 330-78-56.

E-mail: shulyat@rambler.ru


Труды

 Статьи в журналах

  1. Energy characteristics of laser-oxygen cutting of steel by CO2-laser radiation /Malikov, A. G.; Orishich, A. M.; Shulyat'ev, V. B. // Quantum electronics, 2012, V. 42, № 7, P. 640- 644.
  2. Energy conditions of gas laser cutting of thick steel sheets / Fomin V.M., Malikov A.G., Orishich A.M., Shulyat'ev V.B. // Journal of Applied Mechanics and Technical Physics, 2011, V. 52. № 3. С. 340-346.
  3. Similarity of heat fluxes upon laser oxygen cutting of steel / Fomin, V. M.; Malikov, A. G.; Orishich, A. M.; Shulyatyev, V.B.  // Doklady physics, 2011,  V. 56 № 1, P. 12-15.
  4. High-power repetitively pulsed CO2 laser with mechanical Q-switching and its applications to studies in aerodynamic installations / Malov A.N., Orishich A.M., Shulyat'ev V.B. Quantum Electronics, 2011, V. 41, № 11, P. 1027-1032.
  5. On similarity laws for gas-laser cutting of thick steel sheets / Fomin V.M., Malikov A.G., Orishich A.M., Shulyat'ev V.B. Doklady Physics, 2009. V. 54, № 9. P. 413-417.
  6. Experimental optimization of the gas-assisted laser cutting of thick steel sheets / Malikov A.G., Orishich.A.M. A.M., Shulyat'ev V.B. // Quantum Electronics, 2009. V. 39, № 6, P. 547-551.
  7. Metal cutting by radiation from a CO2 laser with a self-filtering cavity / Malikov A.G., Orishich A.M., Shulyatyev V.B. // Quantum Electronics, 2009, V. 39, № 2, P. 191-196.
  8. Scaling laws for the laser-oxygen cutting of thick-sheet mild steel / Malikov A.G., Orishich A.M., Shulyatyev V.B. // International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2009, V. 49, № 14, P. 1152-1154.
  9. A V Zaitsev, O B Kovalev, A G Malikov, A M Orishich, V B Shulyat'ev, "Laser cutting of thick steel sheets using supersonic oxygen jets",QUANTUM ELECTRON, 2007, 37 (9), 891–892.
  10. Yu. V. Afonin, A.P. Golyshev, A.I. Ivanchenko, A.N. Malov, A.M. Orishich, V.A. Pechurin, V.F. Filev, V.B. Shulyat’ev, High-quality beam generation in a 8 kW cw СО2 laser, Quantum electronics 34 (2004) 307–309.  

Патент

  Способ резки толстых металлических листов. Оришич А.М., Фомин В.М., Шулятьев В.Б., Ермолаев Г.В., Зайцев А.В., Ковалев О.Б., Маликов А.Г., Юдин П.В. Патент РФ №2350445, опубликован 27.03.2009 г. В БИПМ № 9.

 

Конференции

  1. Malikov A.G., Orishich A.M., Shulyatyev V.B. Optimum power consumption at high-quality laser-oxygen cutting. International Conference “Photonics Europe”, 16-19 April, Brussels, Belgium. Proceedings of SPIE, 2012, V. 8433. P. 84330X-1. Oral paper.
  2. A.М. Orishich, V.B. Shulyatyev, А.G. Malikov, A.A. Golyshev. Energy characteristics of cutting of thick steel sheets by a CO2 and fiber laser.  International Conference “Photonics West 2013”, 5-7 February, San Francisco, United States. Proceedings of SPIE, 2013, V. 8603. P. 860312-1. Poster paper.
  3. A A. M. Orishich, A. G. Malikov, V. B. Shulyatyev, A.A. Golyshev. Scaling Laws for the Reactive-gas Laser Cutting of Thick Steel Sheets // 32 Int. Congress on Applications of Lasers and Electro-Optics ICALEO 2013, October 6-10, 2013, Miami, FL, USA. Proceedings, P. 125-128. Oral Paper.
  4. Маликов А.Г., Оришич А.М., Шулятьев В.Б. Резка толстых стальных листов излучением СО2-лазера // IV Всероссийская конференция «Взаимодействие высококонцентрированных потоков энергии с материалами в перспективных технологиях и медицине». Новосибирск, 22-25 марта, 2011. Устный докладДоклады. Новосибирск: Нонпарель, 2011. С.182-185.
  5. Orishich A.M., Malikov A.G., Shuljatyev V.B. Experimental search of similarity cri­teria for laser cutting of thick-sheets steel // International Conference on Methods of Aero-physical Research: Abstr. Pt I. / Ed. V.M. Vomin. Novosibirsk: Parallel, 2010. P. 198-199. Oral paper.
  6. V.B. Shulyatyev, A.M. Orishich, A.G. Malikov. Energy  conditions of high quality laser-oxygen cutting of mild steel // International Conference on Lasers, Applications and  Technologies (LAT 2010), Kazan, Russia, August 23-26, 2010. Oral Paper. 
  7. A. M. Orishich, A. G. Malikov, V. B. Shulyatyev. Scaling Laws for the Reactive-gas Laser Cutting of Thick Steel Sheets // 28 Int. Congress on Applications of Lasers and Electro-Optics ICALEO 2009, November 2-5, 2009, Orlando, FL, USA. Oral Paper.
  8. A. M. Orishich, V. B. Shulyatyev, A. G. Malikov. Experimental search of scaling laws for laser-oxygen cutting of mild steel based on similarity criteria // VI Int. Symposium «Laser Technologies and Lasers, LTL 2009», October 18-22, 2009, Smolyan, Bulgaria. Invited Paper.
  9. Fomin V.M., Malikov A.G., Orishich A. M., Shulyatyev V. B. Energy balance of la­ser-oxygen cutting of thick steel sheets with minimal roughness // 29th International Con­gress on Applications of Lasers & Electro-Optics: Proceedings. Anaheim, CA, USA, 2010. P. 266-269. Oral paper.
  10. A.M. Orishich, O. B. Kovalev, A.G. Malikov, V.B. Shuliatyev, P.V. Yudin, and A.V. Zaitsev. Double-nozzle control of a subsonic gas flow in the conditions of gas-laser cutting// 27th International Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics “ICALEO-2008”,  Pechanga Resort & Casino - Temecula, CA USA, October 20-24, 2008, Proceedings,  pp. 611-614. Устный доклад.
  11. Orishich A.M., Malikov A.G., Shulyatyev V.B., Grachev G.N., Statsenko P.A., Trashkeev S.I. CO2 laser with self-filtering unstable resonator applied for cutting// 27th International Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics “ICALEO-2008”,  Pechanga Resort & Casino - Temecula, CA USA, October 20-24, 2008, Proceedings,  pp. 671-677. Устный доклад.

Цитирование в основных БД.

 Web of Science, фамилия Shulyat'ev: http://apps.webofknowledge.com/Search.do?product=WOS&SID=X1Gj5LUe2qDuB5x3bYC&search_mode=GeneralSearch&prID=67473034-42aa-426f-9128-77c683a698e8

 Короткая ссылка: http://urlid.ru/bp4d

 

Web of Science, фамилия Shulyatyev:

http://apps.webofknowledge.com/Search.do?product=WOS&SID=X1Gj5LUe2qDuB5x3bYC&search_mode=GeneralSearch&prID=53028b94-07b3-4681-8b33-dbcfa7bcdd15

 Короткая ссылка: http://urlid.ru/bp4e

 Science index

http://elibrary.ru/author_items.asp?authorid=52154


Проекты:

Высококачественная лазерная резка толстых стальных листов

 Основным показателем качества лазерного реза является шероховатость поверхности реза. Не разработаны надёжные методы  прогнозирования результатов резки, оптимального выбора исходных параметров (мощности излучения, скорости резки) при которых шероховатость минимальна. Современные математические модели лазерной резки не позволяют связать энергетические и  механические характеристики реза.

В рамках проекта проводится комплексное экспериментальное исследование лазерно-кислородной резки низкоуглеродистой стали, цель которого – поиск закономерностей получения качественного реза и соотношений подобия для лазерно-кислородной резки стали при больших толщинах разрезаемых листов. Одна из задач исследования – поиск энергетических условий качественного реза.  

33.jpg

Проведено исследование зависимости шероховатости поверхности реза от параметров резки в диапазоне толщин 5…25 мм (резка CO2-лазером) и 3…10 мм (резка иттербиевым волоконным лазером).

34.jpg

35.jpg

36.jpg

37.jpg