本文采用实验测量与数值模拟相结合的方法,研究了切向空气气流(100 m/s)、切向氮气气流(100 m/s)、无气流三种环境下,DF激光对45#钢靶的辐照效应。首先,通过表面形貌观察、温度场分析及断面金相分析,研究了不同气流环境对辐照效应的影响。结果表明:靶面未达到熔化温度时,气流主要起冷却效应;当靶板辐照面温度超过熔化温度,气流会移除部分熔化物,在空气气流作用下,氧化反应有利于激光对钢靶的烧蚀。钢靶的温升与激光的功率密度、辐照时间、靶板的厚度等因素相关。其次,根据实验结果,建立了相对应的数值计算模型,在不同气流环境下计算了较高功率密度激光对钢靶的辐照效应。在氮气气流作用条件下,分析了耦合系数、热导率及强迫对流换热对数值模拟结果的影响,通过与实验结果的对比,从而确定了数值模拟中选取的相关参数;利用“生死单元”的方法,模拟了空气气流作用下激光对钢靶的烧蚀。在计算空气气流作用下激光对钢靶的辐照效应时考虑了氧化放热的影响。