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3-52 强激光辐照下的结构材料效应尹益辉 李思忠 陈裕泽 张光军 在材料方面,实验研究了几种典型材料在高温和高温升率下的性能,得到了温升率对材料强度等的影响规律。在结构方面,首先以战区导弹的元器件破坏为目标牵引,理论论证了短脉冲激光作用下二维薄壁结构的整体热应力破坏效应,为光学元器件及导弹壳体结构的失效分析提供了概念指导和理论依据,促进了固体力学理论的发展。其次以导弹和卫星主体受载结构为目标牵引,从理论、数值模拟和实验角度为结构在激光- 力联合作用下破坏失效的概念突破进行了系列研究。如认识了激光-力对二维结构非线性变形的作用机制、二维面向热软化梯度效应的特点及其重要性和薄板的热力屈曲机制、裂纹面热传导条件对裂纹体的热应力强度因子的影响特点等,还认识了目标中各种分解模型的失效模式,比如屈曲、断裂、爆裂、泄压及热软化动力失效等,给出了有关失效模式的激光-结构参数判定关系。 这些研究一方面为激光毁伤导弹和卫星结构提出了对激光特征参数的综合要求,另一方面深化了对有关物理概念和力学机制的认识。同时,数值模拟也为激光-靶目标交会作战的数字仿真创造了条件、奠定了基础。在实验测试方面,针对激光毁伤导弹、卫星过程的短时高温特点,结合目标主体的分解受载结构的激光破坏实验,建立了一系列激光对结构破坏的实验系统,如热电偶测温系统、红外测温仪测温系统、高温云纹干涉测量系统与大电流模拟快速加热系统等。这些系统及相关技术,能够实施温度和变形的全场实时、非接触式测量,具有响应快、精度和灵敏度高等特点。这些研究,为强激光对结构破坏机理的研究提供了必要手段,促进了实验力学理论和应用的发展。 |