激光冲击波及激光冲击处理技术的研究

摘要

该文介绍了激光与固体物质的相互作用,给出了较为清晰的激光冲击波形成物理图象.研究了等离子体的横向膨胀效应,指出横向膨胀效应对激光冲击波的影响比轴向膨胀更明显.在已有实验结果的基础上,初步提出了与之符合较好的冲击波估算公式.利用PVDF压电传感器测量了激光冲击波.讨论了激光束功率密度空间分布及靶厚度对测量结果的影响.全面研究了约束结构(包括约束层和表面涂层)的作用.文中还研究了约束层的光学击穿和碎裂问题,以及此时的约束结构失效的问题.实验研究了激光冲击对金属或合金的强化作用.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1激光冲击处理的概念

1 2激光冲击强化处理的应用

1.2.1激光冲击强化处理早期的应用开发

1.2.2激光冲击强化处理的特点和长处

1.2.3激光冲击强化处理现状及应用前景

1.3激光冲击强化处理研究的发展过程

1.4本文目的和内容

第二章激光冲击波的形成

2.1激光与固体材料相互作用

2.1.1激光的吸收

2 1.2激光加热

2.2激光冲击波

2.2.1激光等离子体产生与发展

2.2.2直接烧蚀结构下的冲击波

2.3约束结构下的冲击波

2.3.1 R. Fabbro的模型

2.3.2等离子体横向绝热膨胀

2.3.3半经验模型

第三章激光冲击波的测量

3.1激光系统及靶

(一)激光系统

(二)靶体及测量结构

3.2测量原理及结果

(一)PVDF特性

(二)压力变换

(三)测量结果

3.3几个问题

(一)激光能量的空间分布

(二)冲击波时间宽度在传播过程中的展宽

第四章约束层与表面涂层作用研究

4.1约束层

4.1.1约束层作用的理论分析

4.1.2约束层的光学击穿及碎裂

4.2表面涂层

(一)表面涂层的作用

(二)表面涂层的厚度

(三)表面涂层的选择

4.3实验结果及其分析

(一)不同约束材料的影响

(二)用水作约束层

(三)约束层厚度的影响

(四)曲面靶体情况的约束

(五)表面涂层的作用

(六)不同表面涂层的影响

(七)表面涂层厚度的影响

第五章激光冲击强化实验研究

5.1激光冲击对材料的影响

5.1.1激光冲击力学

5.1.2激光冲击对材料表层微观结构及性能的影响

5.2激光冲击对材料结构及性能影响的实验研究

5.2.1实验研究内容

5.2 2冲击处理激光参数

5.2.3实验结果及其分析

第六章结论

参考文献

致谢

硕士阶段的工作和发表的论文