【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光试验，具体涉及一种高速气流下金属板激光辐照热考核缩比试验设计方法。
技术介绍
1、随着激光技术在增材制造、焊接、定向能武器等领域的应用越来越广泛，高速气流下激光与物质相互作用引起的热响应已成为领域内重要的研究方向。目前，地面试验被广泛应用于评估目标的传热特性。然而，高速气流条件下的激光辐照热考核试验研究受到装备条件和试验环境等限制，往往很难针对大型工程结构开展全尺寸模型试验；即便满足全尺寸模型试验条件，也因制备和试验成本高、周期长，很难系统性地完成研究工作。通常需要依靠大量的缩比模型试验来完成规律性研究。因此，建立可靠的相似准则，在完成缩比模型的地面热考核试验后，通过两者间的相似关系获得真实结构的热响应特性，有着迫切的需求与巨大的工程应用价值。
2、高速来流条件下金属结构激光辐照的热响应特性涉及流动、传热之间的强耦合，是一个典型的流-热多场耦合问题。对于激光和气流共同作用下的金属结构，激光辐照诱发的局部高热流进一步加剧了耦合效应。现有热考核试验大多依据静态空气环境下的激光辐照效应相似理论开展。然而，高速气流...
【技术保护点】
1.一种高速气流下金属板激光辐照热考核缩比试验设计方法，其特征在于，主要包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的高速气流下金属板激光辐照热考核缩比试验设计方法，其特征在于：所述步骤1)中高速气流条件下金属板激光辐照热响应特性的相似准则包括流场的相似准则和瞬态结构传热的相似准则；
3.如权利要求2所述的高速气流下金属板激光辐照热考核缩比试验设计方法，其特征在于，所述步骤2)中判断地面试验环境是否可复现真实模型所处的高空飞行环境的具体判断过程如下：
4.如权利要求3所述的高速气流下金属板激光辐照热考核缩比试验设计方法，其特征在于:所述步骤...
【技术特征摘要】
1.一种高速气流下金属板激光辐照热考核缩比试验设计方法，其特征在于，主要包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的高速气流下金属板激光辐照热考核缩比试验设计方法，其特征在于：所述步骤1)中高速气流条件下金属板激光辐照热响应特性的相似准则包括流场的相似准则和瞬态结构传热的相似准则；
3.如权利要求2所述的高速气流下金属板激光辐照热考核缩比试验设计方法，其特征在于，所述步骤2)中判断地面试验环境是否可复现真实模型所处的高空飞行环境的具体判断过程如下：
4.如权利要求3所述的高速气流下金属板激光辐照热考核缩比试验设计方法，其特征在于:所述步骤2.1)和步骤2.2)中，温度比例因子kt为缩比模型与原模型之间温度的比值，即其中，下标c、r分别为缩比模型及原模型。
5.如权利要求3所述的高速气流下金属板激光辐照热考核缩比试验设计方法，其特征在于：所述步骤2.1)中简化后的相似准则是基于缩比模型的流场、结构温度场与原模型相同以及缩比模型的气体种类、结构材料也与原模型相同的前提下，忽略普朗特数pr、毕渥数bi并将马赫数ma简化为v0、将雷诺数re简化为ρf0v0l0、将傅里叶数fo简化为及将激光辐照数lr简化为q0l0后得到的。
6.如权利要求3所述的高速气流下金属板激光辐照热考核缩比试验设计方法，其特征在于，所述步骤2.1)中，基于简化后的相似准则，当金属板和激光光斑尺寸按几何比例因子缩放时，即其中，下标c、r分别为缩比模型及原模型，获得的尺度律为：缩比模型的来流密度、激光功率密度及激光作用时间分别缩放为原模型的及倍；通过风洞控制气流参数、激光器控制激光参数，即可完成金属平板受高速气流和激光联合作用下的缩比模型热考核试验，实现缩比模型的热响应与原模型一致。
7.如权利要求3所述的高速气流下金属板激光辐照热考核缩比试验设计方法，其特征在于：所述步骤2.2)中简化后的相似准则是基于缩比模型中气体和固体材料与原模型相同并忽略掉材料属性的前提下，忽略普朗特数pr、毕渥数bi并将马赫数ma简化为将雷诺数re简化为ρf0v0l0、将傅里叶数fo简化为将激光辐照数lr简化为后得到的。
8.如权利要求3所述的高速气流下金属板激光辐照热考核缩比试验设计方...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔悦，王睿星，马特，宋宏伟，
申请(专利权)人：中国科学院力学研究所，
类型：发明
国别省市：
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