短脉冲激光支持爆轰波参数分析

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1、毛击种成＊著ＮＩＣＩＥＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡＵＮＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＳＣＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＩＶＥＲＳ＾专业学位硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥＩＳＦＯＲ占’Ｉ庆《Ａ９．户＾论文题吕短脉冲敵光支持爆轰波参数分析专业学位类别工程硕生学号２０１３２２１９０巧２作者姓名白柄成指营教师何衡湘研巧员独剑性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加标注和致巧＾的地方

2、夕ｈ，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表Ｗ谢意。作者签名：包南ｉｋ日期：么年ｒ月之；？日、论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学

3、位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：省如ｋ导师签名：日期：之年ｒ月２日３分类号密级注1UDC学位论文短脉冲激光支持爆轰波参数分析（题名和副题名）白柄成（作者姓名）指导教师何衡湘研究员电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通信工程提交论文日期2016年3月1日论文答辩日期2016年5月23日学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。ParameterAnalysisofShortPulseLaserSupportedDetonationWa

4、veAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:BaiBingchengSupervisor:Prof.HeHengxiangSchool:SchoolofAeronaut&Astronautics摘要摘要随着激光理论的发展，衍生出了激光与材料相互作用物理学为基础理论支撑的一系列学科。由于激光作用到靶材的时候会使得靶材表面产生一系列的物理化学变化，进而使得靶材材料的性质发生改变，甚至使得靶材材料发生一系列的毁

5、伤。在这一系列的变化过程中，首先是材料升温熔融、然后气化形成等离子体，等离子体继续吸收激光能量形成激光支持爆轰波。所以这一系列的变化都与激光支持爆轰波有间接或直接的关系，因此研究激光支持爆轰波和分析激光参数对它的影响是不可或缺的。本论文中使用ns激光脉冲照射铝板，陈述了从激光支持爆轰波起爆到激光支持爆轰波形成的整个过程，并且在这个过程中还仔细说明了物质对激光的吸收过程。分析了激光支持爆轰波的基本理论，然后构建了短脉冲激光支持爆轰波参数分析的理论模型，通过这个模型推演得到等离子体的控制方程。针对整个激光支持爆轰波的形成过程，论文中使用C-J模型对等离子体初始状态进行了分析，

6、确定了起爆阶段的等离子体的一系列参数。然后根据等离子体的膨胀过程，搭建出激光支持爆轰波的二维流场模型，得到等离子体控制方程之后，使用时空守恒元解元方法对等离子体的控制方程进行数值计算，得到等离子体温度、压强、速度及密度等随时间、空间变化的情况。本文使用了MATLAB进行结果仿真，通过仿真分析得到了一系列激光参数与激光支持爆轰波之间的关系，为了更好地利用激光支持爆轰波力学毁伤的效果，除了提高激光功率密度以外，还需要针对不同的目标材料，对激光脉宽、脉冲间隔进行合理的设计。比较相同功率密度条件下的单脉冲ns激光和多脉冲ns激光入射情况，得到多脉冲情况下靶面冲量累计较大、产生的力

7、学损伤效果会较明显，最佳脉冲间隔与脉冲宽度、光强大小、目标材料等因素有关。关键词：激光支持爆轰波，等离子体，激光参数，时空守恒元解元方法ⅠABSTRACTABSTRACTWiththedevelopmentoflasertheory,aseriesofsubjectsthataresupportedbythephysicsoftheinteractionbetweenlaserandmaterialsarederived.Becausetheeffectoflaserontargetwillmakesthetargetsurf