《金屬點陣夾層板抗強雷射加固機理與實驗研究》是依託中國科學院力學研究所，由袁武擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：金屬點陣夾層板抗強雷射加固機理與實驗研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：袁武
- 依託單位：中國科學院力學研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
金屬點陣夾層板結構對強雷射的防護還是一個新概念，其重要的工程價值還沒有被認識到。本項目擬對點陣夾層板抗強雷射加固機理開展實驗與數值模擬研究，掌握雷射輻照點陣夾層板破壞效應的實驗方法與測量技術，發展氣動環境下點陣夾層板的雷射輻照破壞效應流熱固耦合數值計算方法，揭示金屬點陣夾層板抗雷射加固機理，獲取結構幾何參數、材料參數、雷射參數與環境參數等四個方面對點陣夾層板抗雷射加固性能的影響規律。在此基礎上，對結構進行最佳化設計，獲得雷射輻照下點陣夾層板最優結構與材料參數，提出能夠有效改善結構雷射防護性能的工程方案。預期的研究成果有望推動點陣夾層板結構在高速飛行器抗雷射加固設計中的套用。
結題摘要
高能連續雷射防護能力是提升我國高速飛行器未來戰場生存能力必須重視的關鍵環節之一。本項目針對首次提出的雷射防護-承載一體化複合填充金屬點陣夾層板抗雷射加固結構的抗雷射加固機理與實驗測試方法開展研究，建立了高能連續雷射作用下複合填充點陣夾層結構回響測試方法；發展了高溫環境下結構變形、應變、溫度等多物理場測試技術；研究了不同功率連續雷射輻照下點陣夾層板結構的破壞模式與防護機理，得到結構失效閾值。通過與相同面密度條件下結構雷射防護能力對比發現，本項目提出的複合填充點陣夾層結構不僅可以顯著延緩雷射破壞時間，同時有效降低了損傷程度。此外，研究了連續雷射輻照引起的的局部損傷對金屬點陣夾層板剩餘強度的影響規律。建立了雷射與複合金屬點陣夾層板相互作用效應的流固耦合數值分析模型，考慮雷射引起結構產生的屈曲、熔融、氣化等破壞效應，通過與實驗結構對比對數值模型進行了實驗驗證，得到了填充材料的雷射防護機理。開展了風洞環境下雷射輻照點陣夾層板實驗，獲得了真實服役環境下填充點陣結構的破壞模式與失效閾值。本項目獲得的複合填充點陣夾層結構抗雷射加固機理以及建立的實驗方法與測試技術有望推動複合填充點陣夾層結構在實際工程中的套用。
