针对强短脉冲激光冲击加载材料的改性与成形技术的现状和有待进一步深入探索的问题,开展纳秒量级强激光冲击高压加载下材料动态响应与特征量测试的基础研究。建立检测激光冲击加载靶材中冲击波的实验装置,探讨冲击加载强化过程中靶材中的冲击波加载特性和规律,试验参数对激光诱导冲击波和激光冲击强化效果的影响;研究多脉冲高能量强激光加载材料诱导等离子体发射光谱与冲击加载能量、诱导次数之间的变化规律,分析光谱谱线展宽线型、光谱展宽机制及有效的冲击加载动力学过程;构建了激光诱导冲击波的数学物理模型和单脉冲激光冲击下板材的变形模型,初步建立了激光冲击下板材的变形强化质量评估理论;建立了基于激光散焦光通量遮挡原理测量样品变形的方法,开发设计了一套快速灵敏的用于激光冲击下金属薄片背表面变形测量系统,用于对强短激光冲击下的靶材动态高速成形过程特征量进行检测和计算。本研究成果将促进瞬态动态响应过程检测技术的发展,为相关激光冲击材料改性与成形技术的发展提供理论和实验依据。
英文主题词laser; shock; dynamic response; ultra-high strain rate; detection