大氣中激光熱燒蝕數(shù)值模擬及毀傷效果評(píng)估方法研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-07 11:41
近些年來(lái),高能激光武器憑借其反應(yīng)迅速、打擊精確和效費(fèi)比高等諸多優(yōu)點(diǎn)而受到重視并得到快速發(fā)展。高能激光武器的毀傷機(jī)理是通過(guò)高能激光束直接作用于目標(biāo),與目標(biāo)材料發(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng),使目標(biāo)結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化,產(chǎn)生極為有效的殺傷破壞力。高能激光武器的毀傷效果評(píng)估主要涉及高能激光大氣傳輸特性、激光與物質(zhì)相互作用、目標(biāo)毀傷效果評(píng)估等方面。目前,相關(guān)研究總體處于分模塊階段,在激光與物質(zhì)相互作用的相關(guān)研究中,仍是以理想高斯光束的熱燒蝕效應(yīng)為主,尚未考慮高能激光在大氣中傳輸時(shí)的熱暈、湍流效應(yīng)導(dǎo)致的到靶光斑畸變問(wèn)題,對(duì)激光武器的毀傷效果評(píng)估方法研究更是鮮有報(bào)道,將各模塊進(jìn)行結(jié)合并最終給出激光武器的毀傷效果評(píng)估方法意義重大。開(kāi)展大氣中的激光熱燒蝕效應(yīng)數(shù)值模擬,不僅可對(duì)實(shí)際大氣中目標(biāo)的燒蝕效果進(jìn)行定量分析,同時(shí)可為激光武器的毀傷效果評(píng)估方法研究提供主要依據(jù)。本文將高能激光大氣傳輸特性模塊和激光與物質(zhì)相互作用模塊進(jìn)行了有效結(jié)合,并編制了相關(guān)數(shù)值模擬程序。首先基于高能激光大氣傳輸時(shí)熱暈及湍流效應(yīng)的理論基礎(chǔ),對(duì)高能激光的大氣傳輸特性進(jìn)行數(shù)值仿真,由此得到高能激光在大氣中的到靶分布情況,進(jìn)而利用有限元法開(kāi)展到靶激...
【文章來(lái)源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:92 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
不同2C時(shí)相位屏及遠(yuǎn)場(chǎng)光強(qiáng)分布
不同風(fēng)速時(shí)遠(yuǎn)場(chǎng)光強(qiáng)分布及其等值線圖
西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文圖 3.2 為激光功率 100kW,光斑半徑 0.1m 時(shí),激光輻照 1s、8s、24s、30的溫度場(chǎng)分布情況?梢钥闯鲈诩す忾_(kāi)始輻照的瞬間,被輻照區(qū)域有明顯激光束的光強(qiáng)為高斯分布,從光斑中心向四周逐漸減弱,輻照瞬間中心區(qū)域能所轉(zhuǎn)化的熱能來(lái)不及向其他地方傳導(dǎo)。隨著輻照時(shí)間的不斷增加,溫升區(qū)擴(kuò)大,在 24s 時(shí)鋁靶板熔穿,此時(shí)前表面相比后表面燒蝕面積更大,隨后前同樣的速度迅速擴(kuò)張,燒蝕程度極劇增大。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]艦載激光武器毀傷評(píng)估仿真模型[J]. 彭聰,盧發(fā)興,邢昌風(fēng). 激光與紅外. 2017(08)
[2]大氣湍流光波傳輸數(shù)值仿真技術(shù)研究綜述[J]. 任斌,陳純毅,楊華民. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2017(08)
[3]目標(biāo)毀傷效果評(píng)估技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 張重陽(yáng),舒健生,武健,蘇國(guó)華. 飛航導(dǎo)彈. 2017(06)
[4]切向氣流下激光對(duì)旋轉(zhuǎn)靶熱燒蝕的數(shù)值模擬[J]. 張東來(lái),宋雄杰,丁磊,李曉嬌. 激光與紅外. 2017(03)
[5]氣流環(huán)境下激光輻照金屬能量耦合特性[J]. 金云聲,張黎,張永強(qiáng),賀佳,譚福利,趙劍衡,孫承緯. 中國(guó)激光. 2017(06)
[6]連續(xù)波1064nm激光輻照鋁金屬的熱分布研究[J]. 丁宇,蔡軍. 光電技術(shù)應(yīng)用. 2016(06)
[7]高能激光武器毀傷威力仿真建模[J]. 宋乃秋,張昊春,王麗,許國(guó)強(qiáng),程獻(xiàn)偉. 兵工學(xué)報(bào). 2016(S1)
[8]氣流作用下激光熔穿金屬板效應(yīng)研究[J]. 彭國(guó)良,韋成華,杜太焦,張相華. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2016(06)
[9]高能激光輻照條件下構(gòu)件溫度場(chǎng)模擬研究[J]. 馮俊森,李和章,馬壯. 新技術(shù)新工藝. 2016(05)
[10]長(zhǎng)脈沖激光作用下鋁合金板材溫度和熱應(yīng)力分析[J]. 王翼彬,金光勇,張巍. 中國(guó)激光. 2016(08)
碩士論文
[1]側(cè)吹空氣氣流對(duì)激光損傷效果的影響研究[D]. 于博威.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2016
[2]重復(fù)頻率脈沖激光與鋁合金熱作用過(guò)程的數(shù)值模擬研究[D]. 顧秀穎.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2015
[3]激光大氣傳輸數(shù)值模擬研究[D]. 唐天宇.西安電子科技大學(xué) 2015
[4]連續(xù)激光輻照金屬鋁的溫度場(chǎng)研究[D]. 冷建功.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2013
[5]連續(xù)激光輻照金屬材料和半導(dǎo)體材料的熱效應(yīng)分析[D]. 趙鳳艷.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2011
[6]高能激光大氣傳輸熱暈效應(yīng)分析[D]. 蒲桃園.電子科技大學(xué) 2010
[7]強(qiáng)激光大氣傳輸熱暈數(shù)值模擬[D]. 常金勇.西安電子科技大學(xué) 2009
[8]激光與金屬相互作用的溫度場(chǎng)分析[D]. 黃國(guó)秀.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2008
[9]大氣湍流中的激光傳輸數(shù)值模擬及其影響分析[D]. 徐光勇.電子科技大學(xué) 2008
[10]連續(xù)激光燒蝕效應(yīng)數(shù)值模擬研究[D]. 王猛.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2003
本文編號(hào):2903181
【文章來(lái)源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:92 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
不同2C時(shí)相位屏及遠(yuǎn)場(chǎng)光強(qiáng)分布
不同風(fēng)速時(shí)遠(yuǎn)場(chǎng)光強(qiáng)分布及其等值線圖
西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文圖 3.2 為激光功率 100kW,光斑半徑 0.1m 時(shí),激光輻照 1s、8s、24s、30的溫度場(chǎng)分布情況?梢钥闯鲈诩す忾_(kāi)始輻照的瞬間,被輻照區(qū)域有明顯激光束的光強(qiáng)為高斯分布,從光斑中心向四周逐漸減弱,輻照瞬間中心區(qū)域能所轉(zhuǎn)化的熱能來(lái)不及向其他地方傳導(dǎo)。隨著輻照時(shí)間的不斷增加,溫升區(qū)擴(kuò)大,在 24s 時(shí)鋁靶板熔穿,此時(shí)前表面相比后表面燒蝕面積更大,隨后前同樣的速度迅速擴(kuò)張,燒蝕程度極劇增大。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]艦載激光武器毀傷評(píng)估仿真模型[J]. 彭聰,盧發(fā)興,邢昌風(fēng). 激光與紅外. 2017(08)
[2]大氣湍流光波傳輸數(shù)值仿真技術(shù)研究綜述[J]. 任斌,陳純毅,楊華民. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2017(08)
[3]目標(biāo)毀傷效果評(píng)估技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 張重陽(yáng),舒健生,武健,蘇國(guó)華. 飛航導(dǎo)彈. 2017(06)
[4]切向氣流下激光對(duì)旋轉(zhuǎn)靶熱燒蝕的數(shù)值模擬[J]. 張東來(lái),宋雄杰,丁磊,李曉嬌. 激光與紅外. 2017(03)
[5]氣流環(huán)境下激光輻照金屬能量耦合特性[J]. 金云聲,張黎,張永強(qiáng),賀佳,譚福利,趙劍衡,孫承緯. 中國(guó)激光. 2017(06)
[6]連續(xù)波1064nm激光輻照鋁金屬的熱分布研究[J]. 丁宇,蔡軍. 光電技術(shù)應(yīng)用. 2016(06)
[7]高能激光武器毀傷威力仿真建模[J]. 宋乃秋,張昊春,王麗,許國(guó)強(qiáng),程獻(xiàn)偉. 兵工學(xué)報(bào). 2016(S1)
[8]氣流作用下激光熔穿金屬板效應(yīng)研究[J]. 彭國(guó)良,韋成華,杜太焦,張相華. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2016(06)
[9]高能激光輻照條件下構(gòu)件溫度場(chǎng)模擬研究[J]. 馮俊森,李和章,馬壯. 新技術(shù)新工藝. 2016(05)
[10]長(zhǎng)脈沖激光作用下鋁合金板材溫度和熱應(yīng)力分析[J]. 王翼彬,金光勇,張巍. 中國(guó)激光. 2016(08)
碩士論文
[1]側(cè)吹空氣氣流對(duì)激光損傷效果的影響研究[D]. 于博威.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2016
[2]重復(fù)頻率脈沖激光與鋁合金熱作用過(guò)程的數(shù)值模擬研究[D]. 顧秀穎.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2015
[3]激光大氣傳輸數(shù)值模擬研究[D]. 唐天宇.西安電子科技大學(xué) 2015
[4]連續(xù)激光輻照金屬鋁的溫度場(chǎng)研究[D]. 冷建功.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2013
[5]連續(xù)激光輻照金屬材料和半導(dǎo)體材料的熱效應(yīng)分析[D]. 趙鳳艷.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2011
[6]高能激光大氣傳輸熱暈效應(yīng)分析[D]. 蒲桃園.電子科技大學(xué) 2010
[7]強(qiáng)激光大氣傳輸熱暈數(shù)值模擬[D]. 常金勇.西安電子科技大學(xué) 2009
[8]激光與金屬相互作用的溫度場(chǎng)分析[D]. 黃國(guó)秀.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2008
[9]大氣湍流中的激光傳輸數(shù)值模擬及其影響分析[D]. 徐光勇.電子科技大學(xué) 2008
[10]連續(xù)激光燒蝕效應(yīng)數(shù)值模擬研究[D]. 王猛.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2003
本文編號(hào):2903181
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