短脈沖激光支持爆轟波參數(shù)分析

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1、毛擊種成＊著ＮＩＣＩＥＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡＵＮＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＳＣＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＩＶＥＲＳ＾專業(yè)學(xué)位碩±學(xué)位論文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥＩＳＦＯＲ占’Ｉ?wèi)c《Ａ９．戶＾論文題呂短脈沖敵光支持爆轟波參數(shù)分析專業(yè)學(xué)位類別工程碩生學(xué)號(hào)２０１３２２１９０巧２作者姓名白柄成指營(yíng)教師何衡湘研巧員獨(dú)劍性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加標(biāo)注和致巧＾的地方

2、夕ｈ，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果，也不包含為獲得電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表Ｗ謝意。作者簽名：包南ｉｋ日期：么年ｒ月之；？日、論文使用授權(quán)本學(xué)位論文作者完全了解電子科技大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)電子科技大學(xué)可將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。（保密的學(xué)

3、位論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）作者簽名：省如ｋ導(dǎo)師簽名：日期：之年ｒ月２日３分類號(hào)密級(jí)注1UDC學(xué)位論文短脈沖激光支持爆轟波參數(shù)分析（題名和副題名）白柄成（作者姓名）指導(dǎo)教師何衡湘研究員電子科技大學(xué)成都（姓名、職稱、單位名稱）申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士專業(yè)學(xué)位類別工程碩士工程領(lǐng)域名稱電子與通信工程提交論文日期2016年3月1日論文答辯日期2016年5月23日學(xué)位授予單位和日期電子科技大學(xué)2016年6月答辯委員會(huì)主席評(píng)閱人注1：注明《國(guó)際十進(jìn)分類法UDC》的類號(hào)。ParameterAnalysisofShortPulseLaserSupportedDetonationWa

4、veAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:BaiBingchengSupervisor:Prof.HeHengxiangSchool:SchoolofAeronaut&Astronautics摘要摘要隨著激光理論的發(fā)展，衍生出了激光與材料相互作用物理學(xué)為基礎(chǔ)理論支撐的一系列學(xué)科。由于激光作用到靶材的時(shí)候會(huì)使得靶材表面產(chǎn)生一系列的物理化學(xué)變化，進(jìn)而使得靶材材料的性質(zhì)發(fā)生改變，甚至使得靶材材料發(fā)生一系列的毀

5、傷。在這一系列的變化過(guò)程中，首先是材料升溫熔融、然后氣化形成等離子體，等離子體繼續(xù)吸收激光能量形成激光支持爆轟波。所以這一系列的變化都與激光支持爆轟波有間接或直接的關(guān)系，因此研究激光支持爆轟波和分析激光參數(shù)對(duì)它的影響是不可或缺的。本論文中使用ns激光脈沖照射鋁板，陳述了從激光支持爆轟波起爆到激光支持爆轟波形成的整個(gè)過(guò)程，并且在這個(gè)過(guò)程中還仔細(xì)說(shuō)明了物質(zhì)對(duì)激光的吸收過(guò)程。分析了激光支持爆轟波的基本理論，然后構(gòu)建了短脈沖激光支持爆轟波參數(shù)分析的理論模型，通過(guò)這個(gè)模型推演得到等離子體的控制方程。針對(duì)整個(gè)激光支持爆轟波的形成過(guò)程，論文中使用C-J模型對(duì)等離子體初始狀態(tài)進(jìn)行了分析，

6、確定了起爆階段的等離子體的一系列參數(shù)。然后根據(jù)等離子體的膨脹過(guò)程，搭建出激光支持爆轟波的二維流場(chǎng)模型，得到等離子體控制方程之后，使用時(shí)空守恒元解元方法對(duì)等離子體的控制方程進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，得到等離子體溫度、壓強(qiáng)、速度及密度等隨時(shí)間、空間變化的情況。本文使用了MATLAB進(jìn)行結(jié)果仿真，通過(guò)仿真分析得到了一系列激光參數(shù)與激光支持爆轟波之間的關(guān)系，為了更好地利用激光支持爆轟波力學(xué)毀傷的效果，除了提高激光功率密度以外，還需要針對(duì)不同的目標(biāo)材料，對(duì)激光脈寬、脈沖間隔進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。比較相同功率密度條件下的單脈沖ns激光和多脈沖ns激光入射情況，得到多脈沖情況下靶面沖量累計(jì)較大、產(chǎn)生的力

7、學(xué)損傷效果會(huì)較明顯，最佳脈沖間隔與脈沖寬度、光強(qiáng)大小、目標(biāo)材料等因素有關(guān)。關(guān)鍵詞：激光支持爆轟波，等離子體，激光參數(shù)，時(shí)空守恒元解元方法ⅠABSTRACTABSTRACTWiththedevelopmentoflasertheory,aseriesofsubjectsthataresupportedbythephysicsoftheinteractionbetweenlaserandmaterialsarederived.Becausetheeffectoflaserontargetwillmakesthetargetsurf