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1、本文結(jié)合激光推進(jìn)技術(shù)中的關(guān)鍵問題,主要對(duì)不同條件下脈沖激光誘發(fā)的物質(zhì)蒸氣或等離子體的形成及膨脹過程進(jìn)行了物理建模和數(shù)值模擬,并由此得到了激光對(duì)固體靶的沖量及其耦合效率,所得結(jié)果與相關(guān)實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果一致。 根據(jù)激光一固體靶沖量作用過程的特點(diǎn),針對(duì)懸擺和光電傳感器測(cè)量激光-固體靶沖量作用的實(shí)驗(yàn)裝置,基于流體力學(xué)原理建立了靶的阻尼擺動(dòng)方程,求出靶的初始角速度,進(jìn)而得到激光對(duì)靶的沖量。根據(jù)激光與物質(zhì)相互作用機(jī)理,對(duì)激光擊穿空氣形成等離子體
2、的過程進(jìn)行建模;進(jìn)而采用高精度的差分?jǐn)?shù)值計(jì)算方法,對(duì)等離子體的演化過程進(jìn)行了數(shù)值模擬,得到了空氣等離子體在空間的演化過程,通過與文獻(xiàn)報(bào)道的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較,驗(yàn)證了數(shù)值模擬過程及結(jié)果的正確性。在此基礎(chǔ)上,采用“虛擬流動(dòng)”方法處理曲面反射邊界,數(shù)值模擬了拋物型反射面焦點(diǎn)處空氣等離子體的膨脹以及在面上的反射過程,得到了等離子體對(duì)拋物面的沖力作用規(guī)律。通過對(duì)真空環(huán)境下激光燒蝕靶物質(zhì)形成蒸氣和等離子體的過程進(jìn)行分析和建模,數(shù)值模擬了準(zhǔn)真空環(huán)境下蒸氣和
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