強激光照射受拉6082鋁板的破壞

得到適宜的軋制制度與退火熱處理參 數，結果表明軋制壓下率在609665％時復合效果最佳。退火時Mg-Li合金內的α相發生了明顯的球化轉變，300℃退火1h后Mg-Li合金的再 結晶過程基本完成。Mg-Li合金復6082鋁板的密度為1．61．7gcm^3具有顯著的輕質特點、而耐蝕性較單一Mg-Li合金顯著提高。高能量激光對材料的熱損傷在激光切割、焊接、打孔和軍事等方面有著非常重要的應用。利用激光熱源把材料局部熔化或汽化，冷卻融合稱為激光焊接；利用高速輔助氣流吹除熔融或汽化的材料，形成切口或孔徑稱為激光切割和激光打空。激光在火控系統中顯示出無與倫比的威力，高能量激光武器可以在毫秒量級的時間內摧毀飛機、坦克，可使精確制導導彈的探測部位損壞而使武器失效。國內外對短脈沖(nsfs或連續脈沖激光對材料(薄膜)破壞特性的研究報導較多，而毫秒(ms量級長脈沖破壞的報導較少。本文對長脈沖(脈寬1m強激光對光學材料和金屬材料的熱損傷進行了詳細的研究，定量地描繪出了材料的空間溫度場分布并求出了材料在一定激光強度下的熔融閾值和汽化閾值。

工作取得的主要成果包括：一、總結了影響激光熱損傷形態和閾值的因素，6082鋁板對激光損傷機理作了分析。二、給出了一維空間中激光熱損傷的簡化近似數學模型，并以此模型為基礎計算了金屬材料鋁、銀、銅的溫度場分布和熔融閾值與汽化閾值。三、分析了解析法求解熱傳導方程定解問題的局限性；研究了長脈沖激光熱損傷有限差分法數值計算，建立了具有普遍實用性的數學模型；一維空間和二維空間中數值計算分別采用Crank-Nicholson算法和交替方向隱式法(ADI運用LU分解保證了時間和空間上的二階精確和算法的穩定性。四、計算了光學材料硅、鍺和金屬材料鋁、銀、銅、鈦的空間溫度場分布，得出了一維空間中材料的熔融閾值和汽化閾值，分析了溫度場的分布和閾值與入射激光參數和材料參數(照射時間、光束功率密度、熱吸收系數、熱傳導率等)關系。五、激光熱損傷有限差分數值計算中的難點和關鍵點是兩相界面的移動問題，本論文采用斯蒂芬(Stefen數學思想，給出了界面處的離散化方程，編寫的程序中細致地選取了界面處的網格，得到合理的結果。受拉伸載荷的鋁板試件被強CO_2激光照射吋,鋁板斷裂破壞,斷口觀察以及數學模擬計算等研究。認為裂紋在垂直于拉伸方向的燒斑直徑與燒斑邊緣的兩個交點上餡生,以后沿著直徑兩邊發展,直至完全斷裂。采用冷軋復合法制備Mg-Li合金復鋁板的工藝。

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