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激光辐照下金属/炸药结构温度场的数值模拟

王文斌 郭子如 张阳 陈世雄

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激光辐照下金属/炸药结构温度场的数值模拟

    作者简介: 王文斌(1988-),男,硕士研究生,主要从事爆破器材技术方面的研究。.
    通讯作者: 郭子如, zrguo@aust.edu.cn
  • 中图分类号: TN249

Numerical simulation of temperature field of metal/explosive structure irradiated by high energy laser

    Corresponding author: GUO Ziru, zrguo@aust.edu.cn ;
  • CLC number: TN249

  • 摘要: 为了分析不同功率激光对金属/炸药结构内部温度分布的影响以及炸药爆炸的可能性,利用有限元软件,考虑金属材料的物性参量和钢靶表面能量耦合系数随温度的变化规律,建立了在功率分别为55kW,60kW和65kW的激光辐照下金属/炸药结构的3维温度分布模型,得到了光斑中心轴线方向温度分布和金属表面中心及金属与炸药接触面的温度随时间变化曲线,在55kW,60kW和65kW 3种功率不同的激光辐照下,5s末炸药表面的温度分别为521K,550K和581K。结果表明,功率越大炸药获得的温升越大越易引起爆炸,功率增加时炸药获得的温度增量在不同时刻有所不同,在一定辐照时间内,炸药的温升发生在与金属接触的小区域内。这对激光辐照金属/炸药结构的深入研究具有指导意义。
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-10-28
  • 录用日期:  2013-12-13
  • 刊出日期:  2014-09-25

激光辐照下金属/炸药结构温度场的数值模拟

    通讯作者: 郭子如, zrguo@aust.edu.cn
    作者简介: 王文斌(1988-),男,硕士研究生,主要从事爆破器材技术方面的研究。
  • 1. 安徽理工大学 化学工程学院, 淮南 232001

摘要: 为了分析不同功率激光对金属/炸药结构内部温度分布的影响以及炸药爆炸的可能性,利用有限元软件,考虑金属材料的物性参量和钢靶表面能量耦合系数随温度的变化规律,建立了在功率分别为55kW,60kW和65kW的激光辐照下金属/炸药结构的3维温度分布模型,得到了光斑中心轴线方向温度分布和金属表面中心及金属与炸药接触面的温度随时间变化曲线,在55kW,60kW和65kW 3种功率不同的激光辐照下,5s末炸药表面的温度分别为521K,550K和581K。结果表明,功率越大炸药获得的温升越大越易引起爆炸,功率增加时炸药获得的温度增量在不同时刻有所不同,在一定辐照时间内,炸药的温升发生在与金属接触的小区域内。这对激光辐照金属/炸药结构的深入研究具有指导意义。

English Abstract

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