激光辐照下卫星筒体部分多物理建模及毁伤效应分析

摘要

激光反卫星武器是干扰、破坏星载光电仪器设备或摧毁卫星平台的重要手段.基于Fourier的非稳态导热方程,结合靶材内部的实际结构和金属材料的高温特性,通过建模与数值仿真,实现了卫星筒体在激光辐照下毁伤的仿真过程,获得了典型工况下靶材的温度、熔化深度和内部应力分布等多物理变化规律.分析了不同功率密度的激光对靶材温度场和熔化速率的影响,以及靶材内部的应力耦合现象.分析结果表明:随着激光功率密度的不断升高,靶材的毁伤速率不断增加,但在相变处其熔化速率趋于稳定;同时,在典型工况下,由于应力耦合效应靶材会在极短的时间内超出许用应力值,发生损毁.