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强激光驱动微颗粒高速冲击下铝合金材料的动态力学行为
被引量:
1
1
作者
张炜
吴先前
+1 位作者
张瑞杰
黄晨光
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期567-577,共11页
微颗粒冲击条件下铝合金材料的动态力学行为研究,对保障铝合金部件在极端环境下结构设计和安全防护性能至关重要.针对2024铝合金材料,采用强激光驱动微颗粒高速冲击实验和数值模拟,研究其微弹道冲击行为.首先通过强激光驱动微颗粒冲击实...
微颗粒冲击条件下铝合金材料的动态力学行为研究,对保障铝合金部件在极端环境下结构设计和安全防护性能至关重要.针对2024铝合金材料,采用强激光驱动微颗粒高速冲击实验和数值模拟,研究其微弹道冲击行为.首先通过强激光驱动微颗粒冲击实验,获得了常温条件下冲击过程中微颗粒的能量损失与铝合金板材冲击的局部变形行为,并对有限元模型进行了验证;基于相场动力学模拟,获得了接近熔点温度的固液共存铝合金的微结构特征,并建立了流固耦合计算模型,给出了不同温度下铝合金材料的冲击能量耗散特性、应力分布规律与变形失效行为.数值模拟结果表明,动态加载下固液共存态铝合金中的流固耦合效应对铝合金的宏观动态力学行为有重要影响;固液共存铝合金材料的吸能效率更低,且由于固相枝晶的相互作用,使应力的传递路径发生明显变化.
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关键词
强激光驱动微颗粒冲击
铝合金
动态力学行为
相场动力学
流固耦合数值模拟
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职称材料
强激光驱动爆炸与冲击效应
被引量:
6
2
作者
吴先前
黄晨光
《强激光与粒子束》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期38-56,共19页
随着高功率密度激光技术的快速发展,强激光驱动的爆炸与冲击效应逐渐引起国内外学者的广泛关注。对强激光诱导爆炸与冲击效应研究进展进行了综述,包括强激光诱导爆炸载荷特征与相似律,强激光对材料表面冲击强化处理,强激光冲击诱导材料...
随着高功率密度激光技术的快速发展,强激光驱动的爆炸与冲击效应逐渐引起国内外学者的广泛关注。对强激光诱导爆炸与冲击效应研究进展进行了综述,包括强激光诱导爆炸载荷特征与相似律,强激光对材料表面冲击强化处理,强激光冲击诱导材料相变动力学行为,以及利用强激光驱动微弹道冲击等方面的研究进展,并指出了强激光诱导爆炸与冲击效应研究的发展趋势和未来需要解决的关键科学问题。
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关键词
强
激光
爆炸载荷
相似律
表面改性
相变材料
微
弹道
冲击
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职称材料
激光等离子体对微纳颗粒去除效果的空间特性
3
作者
李小魁
张秋慧
高胥华
《激光杂志》
北大核心
2018年第1期64-68,共5页
在半导体器件精密加工等领域,微纳粒子对器件污染会严重影响器件的性能,如何有效对其进行去除,已经成为一个亟待解决的问题。本文研究了激光等离子体冲击波去除硅基片表面Al微纳米颗粒的去除机理,以及不同的去除机理对应的去除区域,得...
在半导体器件精密加工等领域,微纳粒子对器件污染会严重影响器件的性能,如何有效对其进行去除,已经成为一个亟待解决的问题。本文研究了激光等离子体冲击波去除硅基片表面Al微纳米颗粒的去除机理,以及不同的去除机理对应的去除区域,得出了每个区域的范围。研究结果表明:激光等离子体对微粒的去除效果与空间位置密切相关,在激光等离子体的正下方区域(A区域)为去除效应较差,而向外扩展的区域(B区域)则具有最佳的去除效应,后随着距离的增加,去除效果越来越差。这种空间分布特征与激光等离子体冲击波的空间部分密切相关,在A区域主要是基于弹跳去除模型,主要是依靠冲击波向下的压力而弹跳去除;在B区域则是基于滚动去除,该区域压力的作用主要是平行于基地,所以去除效果最好;随着距离的增加,压力逐渐变弱,微粒去除效果逐渐变差(C区域)。
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关键词
激光
等离子体
冲击
波
微
纳
颗粒
去除
弹跳去除
滚动去除
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职称材料
激光等离子体堵口效应的理论模拟
4
作者
马国彬
谭维翰
《量子电子学报》
CAS
CSCD
1992年第1期68-68,共1页
激光等离子体堵口效应研究在间接驱动的ICF及微管靶X光激光研究中有重要意义。当强激光束射入腔靶的小孔时,由于光束的非理想时间和空间点源特性,一部分能量会打在小孔边缘,产生高温等离子体,并向小孔中心喷射,使小孔的有效透光孔径逐...
激光等离子体堵口效应研究在间接驱动的ICF及微管靶X光激光研究中有重要意义。当强激光束射入腔靶的小孔时,由于光束的非理想时间和空间点源特性,一部分能量会打在小孔边缘,产生高温等离子体,并向小孔中心喷射,使小孔的有效透光孔径逐渐变小,激光脉冲后沿被截,瞬时注入小孔的能量份额随时间逐渐变小,此乃激光等离子体堵口效应。本文假定激光仅在临界面附近被吸收,在等温近似下求解了离子的运动及连续方程,
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关键词
激光
等离子体
堵口效应
理论模拟
微
管靶
强
激光
束
高温等离子体
X光
激光
中心喷射
临界面
间接
驱动
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职称材料
题名
强激光驱动微颗粒高速冲击下铝合金材料的动态力学行为
被引量:
1
1
作者
张炜
吴先前
张瑞杰
黄晨光
机构
中国科学院力学研究所
中国科学院大学工程科学学院
北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心
中国科学院合肥物质科学研究院
出处
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期567-577,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(11772347)。
文摘
微颗粒冲击条件下铝合金材料的动态力学行为研究,对保障铝合金部件在极端环境下结构设计和安全防护性能至关重要.针对2024铝合金材料,采用强激光驱动微颗粒高速冲击实验和数值模拟,研究其微弹道冲击行为.首先通过强激光驱动微颗粒冲击实验,获得了常温条件下冲击过程中微颗粒的能量损失与铝合金板材冲击的局部变形行为,并对有限元模型进行了验证;基于相场动力学模拟,获得了接近熔点温度的固液共存铝合金的微结构特征,并建立了流固耦合计算模型,给出了不同温度下铝合金材料的冲击能量耗散特性、应力分布规律与变形失效行为.数值模拟结果表明,动态加载下固液共存态铝合金中的流固耦合效应对铝合金的宏观动态力学行为有重要影响;固液共存铝合金材料的吸能效率更低,且由于固相枝晶的相互作用,使应力的传递路径发生明显变化.
关键词
强激光驱动微颗粒冲击
铝合金
动态力学行为
相场动力学
流固耦合数值模拟
Keywords
laser induced micro-particle impact tests
aluminum alloys
dynamic behavior
multiphase-field dynamics model
fluid solid coupling simulation
分类号
O347.3 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
强激光驱动爆炸与冲击效应
被引量:
6
2
作者
吴先前
黄晨光
机构
中国科学院力学研究所
中国科学院合肥物质科学研究院
出处
《强激光与粒子束》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期38-56,共19页
基金
国家自然科学基金项目(11772347)
科学挑战专题(TZ2018001)。
文摘
随着高功率密度激光技术的快速发展,强激光驱动的爆炸与冲击效应逐渐引起国内外学者的广泛关注。对强激光诱导爆炸与冲击效应研究进展进行了综述,包括强激光诱导爆炸载荷特征与相似律,强激光对材料表面冲击强化处理,强激光冲击诱导材料相变动力学行为,以及利用强激光驱动微弹道冲击等方面的研究进展,并指出了强激光诱导爆炸与冲击效应研究的发展趋势和未来需要解决的关键科学问题。
关键词
强
激光
爆炸载荷
相似律
表面改性
相变材料
微
弹道
冲击
Keywords
high power density laser
explosion and shock wave
scaling law
surface treatment
phase-transformation
micro-bullet impact
分类号
O38 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
激光等离子体对微纳颗粒去除效果的空间特性
3
作者
李小魁
张秋慧
高胥华
机构
河南工程学院电气信息工程学院
中国工程物理研究院激光聚变研究中心
出处
《激光杂志》
北大核心
2018年第1期64-68,共5页
基金
高等学校重点科研项目(No.15A510020)
文摘
在半导体器件精密加工等领域,微纳粒子对器件污染会严重影响器件的性能,如何有效对其进行去除,已经成为一个亟待解决的问题。本文研究了激光等离子体冲击波去除硅基片表面Al微纳米颗粒的去除机理,以及不同的去除机理对应的去除区域,得出了每个区域的范围。研究结果表明:激光等离子体对微粒的去除效果与空间位置密切相关,在激光等离子体的正下方区域(A区域)为去除效应较差,而向外扩展的区域(B区域)则具有最佳的去除效应,后随着距离的增加,去除效果越来越差。这种空间分布特征与激光等离子体冲击波的空间部分密切相关,在A区域主要是基于弹跳去除模型,主要是依靠冲击波向下的压力而弹跳去除;在B区域则是基于滚动去除,该区域压力的作用主要是平行于基地,所以去除效果最好;随着距离的增加,压力逐渐变弱,微粒去除效果逐渐变差(C区域)。
关键词
激光
等离子体
冲击
波
微
纳
颗粒
去除
弹跳去除
滚动去除
Keywords
laser plasma
shock wave
the removal of miero-nano particles
bounce removal mode
rolling re- moval mode
分类号
TN248.1 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
激光等离子体堵口效应的理论模拟
4
作者
马国彬
谭维翰
机构
中国科学院上海光学精密机械研究所
出处
《量子电子学报》
CAS
CSCD
1992年第1期68-68,共1页
文摘
激光等离子体堵口效应研究在间接驱动的ICF及微管靶X光激光研究中有重要意义。当强激光束射入腔靶的小孔时,由于光束的非理想时间和空间点源特性,一部分能量会打在小孔边缘,产生高温等离子体,并向小孔中心喷射,使小孔的有效透光孔径逐渐变小,激光脉冲后沿被截,瞬时注入小孔的能量份额随时间逐渐变小,此乃激光等离子体堵口效应。本文假定激光仅在临界面附近被吸收,在等温近似下求解了离子的运动及连续方程,
关键词
激光
等离子体
堵口效应
理论模拟
微
管靶
强
激光
束
高温等离子体
X光
激光
中心喷射
临界面
间接
驱动
分类号
TN201-55 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
强激光驱动微颗粒高速冲击下铝合金材料的动态力学行为
张炜
吴先前
张瑞杰
黄晨光
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
强激光驱动爆炸与冲击效应
吴先前
黄晨光
《强激光与粒子束》
CAS
CSCD
北大核心
2022
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
激光等离子体对微纳颗粒去除效果的空间特性
李小魁
张秋慧
高胥华
《激光杂志》
北大核心
2018
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
激光等离子体堵口效应的理论模拟
马国彬
谭维翰
《量子电子学报》
CAS
CSCD
1992
0
在线阅读
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职称材料
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