激光與物質(zhì)熱作用過程的數(shù)值模擬研究.pdf

1、該文就高功率激光與材料相互作用時材料的加熱、熔融和氣化蒸氣場的形成和發(fā)展過程、激光蒸氣產(chǎn)生沖擊波及其時空發(fā)展行為等進行了理論分析和數(shù)值計算模擬研究;進而研制了基于Windows平臺的軟件及界面.首先在對國內(nèi)外高功率激光與材料相互作用機理和數(shù)值模擬研究的最近進展進行評述基礎(chǔ)上,就靶材物質(zhì)對激光的反射、吸收和轉(zhuǎn)化的基本機制,激光對固體材料加熱的溫度場及其熔融的溫度場和固—液態(tài)界面的移動速度及液態(tài)質(zhì)量遷移、激光引起材料的氣化、燒蝕的質(zhì)量遷移,

2、以及蒸汽對激光的吸收與動力學(xué)模型進行了系統(tǒng)的討論.進而采用隱格式的差分格式就激光對物質(zhì)的加熱時的溫度及其分布、熔融過程的溫度及其分別,熔融面推進速度等進行了數(shù)值計算,得到了溫度場及熔融面推進速度的物理圖象.從連續(xù)性方程、動量方程和能量方程出發(fā),采用高分辨率多介質(zhì)流的Euler方法和TVD格式對激光產(chǎn)生蒸氣流場和沖擊波過程進行了數(shù)值模擬,得到了蒸氣流場的相關(guān)參量,如溫度、壓強、速度、密度等,及其分布與發(fā)展過程的物理圖象及其沖擊波的傳播圖象