激光武器的靶目標(biāo)多為圓柱殼結(jié)構(gòu)。承受的工作載荷主要包括飛行慣性過(guò)載、發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部工作壓強(qiáng)以及發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部燃料燃燒時(shí)的高溫載荷,同時(shí)還承受了周圍流場(chǎng)引入的氣動(dòng)載荷,所以激光武器對(duì)靶目標(biāo)的毀傷過(guò)程中存在著復(fù)雜的多場(chǎng)耦合效應(yīng),據(jù)此我們將其分為激光輻照下靶目標(biāo)的熱-力耦合毀傷以及激光輻照下靶目標(biāo)的流-熱-固耦合毀傷兩種破壞模式,并對(duì)以上兩種破壞模式選取了典型目標(biāo)作為研究對(duì)象,開(kāi)展了以下工作:1.激光輻照下靶目標(biāo)的熱-力耦合毀傷效應(yīng)。首先,通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得了軸壓圓柱殼的臨界屈曲載荷,并與理論上得到的軸壓作用下圓柱殼的屈曲方程及解析解進(jìn)行了對(duì)比,發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與大撓度非線性解析解相近;同時(shí)也對(duì)激光輻照下軸壓薄壁圓柱殼的屈曲行為進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)果表明臨界屈曲載荷隨激光功率密度的增加而快速下降;并通過(guò)數(shù)值模擬更深入地分析了激光輻照引起的熱-力耦合屈曲行為。其次,通過(guò)數(shù)值計(jì)算模擬了激光誘導(dǎo)充壓柱殼的熱-力耦合破壞效應(yīng),研究了典型結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)爆裂過(guò)程,獲得的破壞模式與相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致。給出了三類典型破壞模式及其對(duì)應(yīng)的參數(shù)范圍,探討了各類破壞模式的形成機(jī)理,并分析了不同光斑尺寸、殼體厚度條件下熱軟化效應(yīng)對(duì)破壞內(nèi)壓閾值的影響,以及預(yù)內(nèi)壓與破壞時(shí)間的關(guān)系。然后,通過(guò)數(shù)值計(jì)算初步探索了激光輻照下軸內(nèi)壓聯(lián)合作用時(shí),不同計(jì)算條件下柱殼的損傷模式的種類以及柱殼損傷模式發(fā)生轉(zhuǎn)變的原因。最后,通過(guò)熱傳導(dǎo)方程和熱彈塑性靜力學(xué)方程組,對(duì)其中的模型相似參數(shù)進(jìn)行討論研究,提出圓柱殼在承受耦合多項(xiàng)載荷以及各個(gè)載荷單獨(dú)作用時(shí)均適用的相似準(zhǔn)則。并根據(jù)需要遵循的相似準(zhǔn)則條件對(duì)相似準(zhǔn)則進(jìn)行了考核與誤差分析。2.激光輻照下靶目標(biāo)的流-熱-固耦合毀傷效應(yīng)。通過(guò)流-熱-固耦合模型對(duì)亞聲速切向氣流作用下激光輻照鋁板實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的破壞現(xiàn)象進(jìn)行了數(shù)值模擬,通過(guò)仿真得到的破壞模式、破壞過(guò)程以及破壞時(shí)間與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致;并與無(wú)氣流時(shí)鋁板由于熱力耦合作用產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)響應(yīng)進(jìn)行了對(duì)比,研究發(fā)現(xiàn)切向氣流產(chǎn)生的氣動(dòng)壓差對(duì)激光誘導(dǎo)的鋁板變形以及等效塑性應(yīng)變都有著顯著的影響。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TJ95
【部分圖文】：

圖 3.1 YLS 光纖激光器料試驗(yàn)機(jī)為深圳高品檢測(cè)設(shè)備有限公司生產(chǎn)的GP-TS2000M/50KN型電子萬(wàn)能機(jī)，可實(shí)現(xiàn) 50 KN 以下金屬、非金屬和復(fù)合材料及其制品的拉伸、壓縮、彎學(xué)性能的測(cè)試，如圖 3.2 所示。

空間分布為均勻分布。主要組成如圖 3.1 所示。圖 3.1 YLS 光纖激光器機(jī)為深圳高品檢測(cè)設(shè)備有限公司生產(chǎn)的GP-TS2000M/50KN型電實(shí)現(xiàn) 50 KN 以下金屬、非金屬和復(fù)合材料及其制品的拉伸、壓縮的測(cè)試，如圖 3.2 所示。

實(shí)驗(yàn)布置
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2874003