切向气流对激光加热金属板非熔化穿孔效应的影响

• 作者: 刘峰 彭国良 杜太焦 郑艳丽 阎辉
• 来源期刊: 中国光学
• 学科: 工学
• 关键词: 激光辐照 激光加热 切向气流 薄板弹性弯曲 非熔化穿孔效应 破坏温度
• 年，卷（期）: 2013,（3）
• 所属期刊栏目: 激光技术与应用
• 页码范围: 332-342
• 页数: 11页
• 分类号: TN249|TG665
• 字数: 4559字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CO.20130603.0332

摘要

针对切向气流加载导致激光加热金属板在熔化前的穿孔效应,利用金属薄板的弹性弯曲理论,推导出了两种典型光束(方形和圆形)照射下的弯曲挠度表达式,利用Mises理论给出了非熔化穿孔的破坏判据.研究结果表明:激光加热下材料强度降低是出现非熔化穿孔破坏的主要机理；薄板在光斑区的最大变形与气流速度、光斑直径、板厚与弹性模量(U2a4/Eh3)相关,穿孔破坏温度与气流速度、光斑直径及板厚(Ua/h)2相关；与方形光斑辐照相比,圆形光斑辐照的破坏阈值稍高一些.数值计算结果表明:0.8 Ma切向气流作用下,铝合金壳体的激光破坏能量阈值大大降低(可达40％～50％),典型不锈钢壳体的破坏阈值降低相对较小(20％左右),气流作用导致金属板破坏阈值的下降是需特别关注的问题.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘峰	西北核技术研究所第五研究室	42	366	10.0	18.0
3	彭国良	西北核技术研究所第五研究室	20	37	4.0	5.0
6	杜太焦	西北核技术研究所第五研究室	29	72	4.0	7.0
10	郑艳丽	西北核技术研究所第五研究室	5	39	3.0	5.0
11	阎辉	西北核技术研究所第五研究室	1	7	1.0	1.0