激光沖擊波驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)仿真與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、激光沖擊波(Laser Shock Wave，LSW)的力學(xué)效應(yīng)應(yīng)用于激光推進(jìn)的理念自1972年由美國(guó)的Arthur Kantrowitz提出，便吸引了眾多學(xué)者不斷深入的研究。但是到目前為止，關(guān)于激光沖擊波驅(qū)動(dòng)的研究都是集中于高能推進(jìn)的沖量耦合系數(shù)的研究，對(duì)被驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的具體響應(yīng)以及激光器各個(gè)參數(shù)對(duì)驅(qū)動(dòng)性能的研究卻很少，而各個(gè)參數(shù)對(duì)驅(qū)動(dòng)性能影響的獲知對(duì)激光驅(qū)動(dòng)技術(shù)的成熟至關(guān)重要，因此需要對(duì)各參數(shù)對(duì)驅(qū)動(dòng)性能的影響做深入的研究。本文根據(jù)激光沖

2、擊波產(chǎn)生的特點(diǎn)及現(xiàn)有的研究成果，建立了約束模式和直接燒蝕模式兩種模式下的激光沖擊波力學(xué)模型。本模型考慮了激光沖擊波作用于結(jié)構(gòu)表面時(shí)產(chǎn)生的力隨時(shí)間歷程的變化。利用有限元軟件對(duì)直接燒蝕模式不同激光器參數(shù)產(chǎn)生的激光沖擊波驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)作動(dòng)力學(xué)仿真，得出不同參數(shù)對(duì)驅(qū)動(dòng)效果的影響；并運(yùn)用激光器驅(qū)動(dòng)懸臂梁做實(shí)驗(yàn)研究，并在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上對(duì)比分析了激光沖擊波力學(xué)模型的仿真結(jié)果，對(duì)比結(jié)果表明，引進(jìn)參數(shù)后的模型與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合的很好，改進(jìn)模型對(duì)分析激光各參數(shù)對(duì)驅(qū)動(dòng)