金属材料表面激光藕合系数的反演

为了能通过背光面温度测量获得材料激光耦合系数,从傅里叶热传导方程出发,在一定的近似条件下推导出了不透明金属材料的表面激光耦合系数与背光面温升的关系表达式,给出了工程反演算法.采用两种不同的方法对反演算法进行了验证:一是用反演算法计算30CrMnSiA材料的1.3μm激光耦合系数,与文献报道的实验测量值进行比较;另外是实...     

新概念武器性能指标评定方法

针对新概念武器鉴定定型试验前武器性能参数统计分布不能确定所带来的困难,提出了验前评定和验后评定相结合的指标评定方法.在验前评定中,不需要参数统计分布信息而直接采用成败模型的评定方法,从而可以为试验大纲中确定试验次数提供依据;在验后评定中,通过对数据具体统计特性的分析,可以得到高置信度的评定结论,从而为武器效能评估提供依据.     

二维扩展信标的数值模拟研究

通过在信标初始光场上附加均匀分布于(-π,+π)的随机相位,提出了一种二维扩展信标大气传输数值模拟方法,并验证了其可行性。不同于卷积法与逐点扫描法,该方法具有不依赖信标强度特性、有效反映大气湍流对信标成像影响以及计算成本相对固定等优点。针对不同尺寸的扩展信标,获得了扩展信标在Shack-Hartmann传感器焦平面上的成像,分析了真空传输以及大气湍流传输条件下,所需的最小随机实现次数。为进一步研究扩展信标对自适应光学系统校正效果的影响奠定了模型基础。     

激光大气传输热晕与光束抖动综合效应的数值模拟

研究了激光大气传输中热晕与光束抖动综合效应的数值模拟方法。一般情况下采用统计方法模拟光束抖动,当光束抖动频率远小于或远大于热晕特征频率时,用卷积的方法计算热晕与光束抖动综合作用下的光束远场光斑的光强分布。为了检验数值模拟方法的正确性,针对聚焦Gauss光束,计算了热晕与光束抖动综合作用下,焦平面上的光强分布。计算结果与经验公式的计算结果符合得很好,验证了数值模拟方法的正确性。     

大气湍流位相畸变自适应光学校正的数值分析

实现了适应光学系统校正激光大气湍流位相畸变的数值模拟,研究了自适应光学系统的校正效率随湍流强度的变化规律以及横向风速对自适应光学校正效果的影响。结果表明,自适应光学系统能够校正湍流造成的激光波前位相畸变,提高靶面激光峰值功率密度,降低靶面激光强度起伏。湍流强度对于自适应光学系统的校正效率有比较大的影响,湍流强度较弱和较强,自适应光学系统的校正效率均不高;只有中等强度的湍流,校正效率最高。此外,横向风速对于自适应光学系统的校正效果也有比较大的影响．随着横向风速的增大,自适应光学系统的校正效果不断变差。     

高能激光武器系统效能评估方法

介绍了武器系统效能的概念和一般分析过程,在分析高能激光武器系统效能评估要素的基础上,以WSEIAC提出的效能分析ADC模型为基本框架,建立了系统效能的综合评价模型.同时,从作战角度出发,对模型中的可用性矩阵、可信性矩阵和能力矩阵进行了概念性的研究.     

高速目标激光辐照温升效应仿真研究

为了研究目标高速运动情况下,高速气流对流换热对激光辐照效应的影响,通过编制了高速目标激光辐照温升效应仿真程序。考虑了对流换热因素和材料参数随温度的变化。为了保证仿真结果的可信性,从理论和实验两方面对仿真模型的算法和参数进行了验证。仿真计算结果表明,对流换热在一定程度上减弱了激光辐照下材料的温升效应,但针对激光辐照下的其它效应,对流换热的影响程度与具体应用有关。     

激光辐照热效应混合模拟方法

针对激光辐照热效应模拟中传统的有限元法对复杂几何结构和多次散射光处理能力较差的问题,在三维多物理场流-固耦合问题并行计算程序CFS中实现射线追踪-有限元模拟方法.与传统有限元法相比,该方法在有限元网格划分的基础上,采用射线追踪技术将各网格单元所吸收的辐照激光能量加入方程求解系统.对2A12硬铝材料腔体结构件激光辐照热效应的计算表明,该方法提高程序对计算模型几何结构复杂性的适应能力,解决多次散射光存在时传统方法难以准确描述辐照激光能量在求解区域中分布的问题,从而有效扩展CFS程序的使用范围.     

亚声速横向球/柱流场对激光传输影响的数值模拟

采用大涡模拟的方法计算了来流速度为0.5~0.7 Ma情况下横向球/柱形结构附近的流场,给出了密度和光程差的统计结果,并采用相屏法研究了几种流场对激光传输的影响。结果表明:密度扰动均方根和光程差均方根随着来流速度和发射孔径的增加而增大;Ma从0.5增至0.7时,孔径为0.5 m情况下,密度扰动均方根增长了90%,孔径为0.25 m情况下,光程差均方根增长了90%;Ma=0.6情况下,孔径从0.25 m增加到0.75 m时,两个参数各增加了4倍。激光Strehl比随来流速度和发射孔径的增大而减小;发射孔径为0.25 m情况下,随着Ma从0.5增加至0.7,Strehl比从0.236下降至0.045;Ma=0.6情况下,发射孔径从0.25 m增加至0.75 m过程中,Strehl下降了90%。     

激光烧蚀玻璃纤维/环氧树脂复合材料的能量耦合率模拟研究

提出了一种计算玻璃纤维/环氧树脂复合材料激光烧蚀过程中能量耦合率的模型,并通过对激光辐照玻璃纤维/环氧树脂复合材料的数值模拟计算了烧蚀过程中的激光透射率及表面温度,与实验结果吻合较好。结果表明,利用该模型可以计算玻璃纤维/环氧树脂复合材料激光烧蚀过程中的能量耦合率。利用该模型进一步计算了不同激光强度下耦合系数的变化规律,计算结果表明,对玻璃纤维/环氧树脂复合材料的激光烧蚀,激光的吸收方式存在体吸收向面吸收转变的过程;激光强度越大,能量耦合率增大到稳定值所需时间越短,体吸收向面吸收转变的过程越快。