中国光学
中國光學
중국광학
CHINESE JOURNAL OF OPTICS
2013年
2期
216-222
,共7页
彭国良%闫辉%刘峰%杜太焦%王玉恒
彭國良%閆輝%劉峰%杜太焦%王玉恆
팽국량%염휘%류봉%두태초%왕옥항
纤维增强复合材料%激光烧蚀%氧化%内对流%数值模拟
纖維增彊複閤材料%激光燒蝕%氧化%內對流%數值模擬
섬유증강복합재료%격광소식%양화%내대류%수치모의
考虑材料的热解、氧化、相变及辐射和内外对流换热等物理过程,给出了激光烧蚀纤维增强复合材料的物理模型及数学模型.以碳纤维/环氧树脂复合材料为例,编程计算了材料的激光烧蚀过程,计算结果与实验结果符合得较好.计算结果表明:考虑复合材料的内对流时得到的结果更准确；较强功率密度激光辐照时,氧化对烧蚀的贡献可以忽略:功率密度一定时,烧蚀质量随时间近似为线性变化,功率密度越高,烧蚀效率越高.以辐照结束时背表面温度及烧蚀质量为目标物理量,对烧蚀过程做了参数敏感性分析,结果表明:热容及热导率对背表面温度的影响较大；树脂含量对烧蚀质量的影响较大,但其相对敏感度随激光功率密度增加而下降；激光功率密度超过1 kW/cm2时,辐射系数对烧蚀质量影响较大,但其相对敏感度随激光功率密度增加而下降.
攷慮材料的熱解、氧化、相變及輻射和內外對流換熱等物理過程,給齣瞭激光燒蝕纖維增彊複閤材料的物理模型及數學模型.以碳纖維/環氧樹脂複閤材料為例,編程計算瞭材料的激光燒蝕過程,計算結果與實驗結果符閤得較好.計算結果錶明:攷慮複閤材料的內對流時得到的結果更準確；較彊功率密度激光輻照時,氧化對燒蝕的貢獻可以忽略:功率密度一定時,燒蝕質量隨時間近似為線性變化,功率密度越高,燒蝕效率越高.以輻照結束時揹錶麵溫度及燒蝕質量為目標物理量,對燒蝕過程做瞭參數敏感性分析,結果錶明:熱容及熱導率對揹錶麵溫度的影響較大；樹脂含量對燒蝕質量的影響較大,但其相對敏感度隨激光功率密度增加而下降；激光功率密度超過1 kW/cm2時,輻射繫數對燒蝕質量影響較大,但其相對敏感度隨激光功率密度增加而下降.
고필재료적열해、양화、상변급복사화내외대류환열등물리과정,급출료격광소식섬유증강복합재료적물리모형급수학모형.이탄섬유/배양수지복합재료위례,편정계산료재료적격광소식과정,계산결과여실험결과부합득교호.계산결과표명:고필복합재료적내대류시득도적결과경준학；교강공솔밀도격광복조시,양화대소식적공헌가이홀략:공솔밀도일정시,소식질량수시간근사위선성변화,공솔밀도월고,소식효솔월고.이복조결속시배표면온도급소식질량위목표물리량,대소식과정주료삼수민감성분석,결과표명:열용급열도솔대배표면온도적영향교대；수지함량대소식질량적영향교대,단기상대민감도수격광공솔밀도증가이하강；격광공솔밀도초과1 kW/cm2시,복사계수대소식질량영향교대,단기상대민감도수격광공솔밀도증가이하강.
