【摘 要】
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激光辐照下结构的热和力学效应是激光破坏机理研究的重要内容,强激光辐照各种受载结构所引起的热-力耦合效应对激光破坏机理的研究具有重要意义。强激光辐照壳体结构导致局部
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激光辐照下结构的热和力学效应是激光破坏机理研究的重要内容,强激光辐照各种受载结构所引起的热-力耦合效应对激光破坏机理的研究具有重要意义。强激光辐照壳体结构导致局部温度急剧升高并降低承载能力,在力载荷和激光载荷共同作用下,可导致失稳破坏。主要研究内容如下：
(1)建立了柱壳结构的有限元分析模型,考虑材料参数随温度的变化。将壳体吸收的激光功率等效为作用于光斑区域内的表面热流,对激光光强为均匀分布和高斯分布情况下结构的温度场和应力场进行数值模拟,对比了两种强度分布的激光辐照产生的温度场和应力场。
(2)对铝合金圆柱壳和复合材料圆柱壳在轴向力单独作用下以及在激光辐照与轴向力共同作用下的稳定性进行研究,得到了壳体屈曲的临界载荷与各主要参数的关系。
(3)分析抗激光涂层的影响,对激光辐照下加涂层结构的温度场进行数值模拟,验证考虑单元杀死的必要性,分析结构在激光辐照和轴压共同作用下的稳定性。
(4)通过建立优化模型,对加筋圆柱壳结构进行优化设计,并求出设计变量的最优解。
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