激光等离子体对固体界面力学作用机理和数值模拟研究

来源 :南京理工大学 | 被引量 : 6次 | 上传用户:woshishouhushen
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文结合激光推进技术中的关键问题,主要对不同条件下脉冲激光诱发的物质蒸气或等离子体的形成及膨胀过程进行了物理建模和数值模拟,并由此得到了激光对固体靶的冲量及其耦合效率,所得结果与相关实验测量结果一致。 根据激光一固体靶冲量作用过程的特点,针对悬摆和光电传感器测量激光-固体靶冲量作用的实验装置,基于流体力学原理建立了靶的阻尼摆动方程,求出靶的初始角速度,进而得到激光对靶的冲量。根据激光与物质相互作用机理,对激光击穿空气形成等离子体的过程进行建模;进而采用高精度的差分数值计算方法,对等离子体的演化过程进行了数值模拟,得到了空气等离子体在空间的演化过程,通过与文献报道的实验结果比较,验证了数值模拟过程及结果的正确性。在此基础上,采用“虚拟流动”方法处理曲面反射边界,数值模拟了抛物型反射面焦点处空气等离子体的膨胀以及在面上的反射过程,得到了等离子体对抛物面的冲力作用规律。通过对真空环境下激光烧蚀靶物质形成蒸气和等离子体的过程进行分析和建模,数值模拟了准真空环境下蒸气和等离子体的膨胀过程,并由此得到了激光对固体铝靶的冲量,发现了烧蚀作用下激光对靶产生的冲量耦合随入射激光强度的变化规律。通过对空气环境下激光与空气和靶作用过程的分析建模,数值模拟了空气环境下激光对固体铝靶的冲量形成过程。最后,对空气环境和真空环境下激光对靶的冲量传递效率进行了分析、比较,指出了提高冲量耦合效率的努力方向。
其他文献
随着我国经济与科技的腾飞,工程开发与建设在各领域进行的如火如荼,边坡治理工程也随之增多,每年用于治理开发建设造成的边坡灾害的费用都十分高昂,研究边坡支护措施有重要的
在到达地面的太阳能中,可见光占45%,红外光占50%,目前对于这近50%的红外光的开发应用并不多。随着建筑形式的现代化,窗户和玻璃幕墙占外表面积的比例越来越高,由于其在保温、
学位
铁路信号系统是铁路运输中保障列车安全运行、提高运输效率、改善劳动条件和提升运营管理水平的重要系统。联锁系统是铁路信号系统的重要组成部分,它以联锁软件为核心,指挥车
学位
光纤水听器是利用光纤技术探测水下声波的新型光纤传感器,与传统压电水听器相比,具有灵敏度高、动态范围大、抗电磁干扰能力强等优点,因此光纤水听器被视为各国国防技术重点研究项目之一。论文回顾了当前国内外光纤水听器发展水平与现状,分析了干涉型光纤水听器的原理以及基本结构。详细论述了抗相位衰落技术的典型方案。课题深入研究了影响光纤水听器的动态范围的因素;分析了干涉型光纤水听器的输出信号的表达形式及其频谱结构