高能激光武器多物理場仿真建模.pdf

1、隨著高能激光武器的逐步實戰(zhàn)化，其在打擊速度、命中率及經(jīng)濟性等方面的優(yōu)勢越來越受到各國的關(guān)注。由于高能激光武器破壞目標(biāo)的瞬時性、反應(yīng)的復(fù)雜性以及測試的成本高昂，使得通過實驗評估激光武器的毀傷威力具有很大難度。通過數(shù)值模擬的方法對其毀傷威力進行建模仿真可以有效的掌握以及評估其攻防性能。對高能激光武器毀傷機理的研究是對其毀傷效果進行評估的基礎(chǔ)和前提，基于對高能激光武器的毀傷機理的分析對其熱、力學(xué)破壞效應(yīng)進行數(shù)值模擬并進行分析。主要研究內(nèi)容如下

2、：
　　建立了典型工況的瞬態(tài)一維溫度場模型，通過對比解析解驗證了數(shù)值解的準(zhǔn)確性，在此基礎(chǔ)上考慮由于相變導(dǎo)致熱導(dǎo)率的變化以及熔化潛熱對于溫度場分布的影響，進而求解相應(yīng)工況下的溫度場分布情況。
　　建立了表征材料熔化深度情況的位移場模型，并通過傳統(tǒng)穩(wěn)態(tài)熔化模型進行計算對比，進而給出較為準(zhǔn)確的可以用于工程估算的簡單算法，最后分析了切向氣流對與位移場的影響情況。
　　建立激光輻照下的圓型薄板應(yīng)力場模型以及沿壁厚方向的管殼應(yīng)力場

3、模型，通過數(shù)值方法進行計算，分別就表面應(yīng)力分布以及壁厚方向的應(yīng)力分布就徑向、軸向、環(huán)向、切向應(yīng)力進行分析計算，并同對應(yīng)溫度下材料的許用應(yīng)力進行對比，從而判斷破壞的效果。
　　基于高能激光武器的作戰(zhàn)過程，將其進行模塊化處理并建立相應(yīng)仿真模塊：武器描述模塊、目標(biāo)描述篩選模塊、傳輸耗散模塊、激光與目標(biāo)作用模塊。針對等效靶采用典型高能激光武器作戰(zhàn)參數(shù)對其溫度場、位移場、應(yīng)力場進行計算，通過對影響毀傷威力的因素進行分析，對優(yōu)化毀傷威力給出定