1053nm脉冲激光对铝合金/水结构辐照效应

？使用1053nm脉冲激光分别辐照铝合金单板和铝合金/水结构，通过表面形貌观察、温度场分析、熔穿时间测量等手段，分析了水的存在对铝合金壳体烧蚀的影响。运用有限元软件ansys，建立了脉冲激光辐照下单板及结构温度变化的数值模型，计算了铝合金表面熔凝区域的尺寸，并与实验结果进行了对比。结果表明：在相同的实验条件下，辐照8个激光脉冲时，铝合金单板即被熔穿，而辐照10个脉冲后铝合金/水结构仍未发生熔穿，且结构中铝合金表面的熔凝区域要小于单板情形中的熔凝区域，这表明水的存在对延缓铝合金板的烧蚀有较大的作用。对于单板情形，计算结果与实验结果符合较好，而对于铝合金/水结构情形，数值模拟放大了铝合金壳体的温升，这主要是因为数值模拟程序未考虑水的对流及沸腾换热对计算结果的影响。