纳秒激光烧蚀等离子体羽流超快过程实验诊断

激光产生的等离子体羽流特性研究是一大挑战。本文设计了高精度时空分辨羽流光学观测系统。利用曝光时间为3ns的ICCD相机记录了激光脉宽12ns、波长1064nm下的激光烧蚀等离子体羽流超快演化过程。着重分析了激光脉冲期间的等离子体羽流演化过程,结果表明脉冲激光峰值前羽流呈扁平状,峰值后羽流呈半球形且迅速增大。12ns后的图像表明等离子体核在激光脉冲后脱离靶面,羽流前沿扩展速度减缓。     

激光与液体相互作用及其在激光推进中的应用

结合激光与液体相互作用过程在激光推进领域的应用,讨论了激光与液体相互作用的研究进展。指出了在激光与液体相互作用过程中亟待解决的问题。     

烧蚀模式激光推进实验研究方法

烧蚀模式激光推进是激光推进技术的一个重要研究领域。介绍了烧蚀模式激光推进领域目前常用的3种实验研究方法（Time-of-flight i．e．TOF、Thrust Force Measurement System、ICCD Imaging）．通过对比分析给出了3种实验研究方法各自的优缺点．并重点就液体烧蚀激光推进实验研究方法的发展进行了分析讨论。     

共因故障系统可靠性的显式分析方法

系统存在共因故障时,由于单元之间的统计相关,增加了系统可靠性分析的困难.通过提出单元正常和故障状态描述方法,以及系统正常和故障状态描述方法,系统阐述了显式分析方法的数学理论.采用例题说明了,显式分析方法不但在Marshall-Olkin的相似模型条件下适用,还适用于普遍情况.     

基于WSEIAC的复杂系统效能计算方法

根据可靠性和维修性分析原理,提出了可用性行向量、可信性矩阵计算方法,以及提出了能力矩阵计算方法.从而提出了基于WSEIAC方法的复杂系统效能分析计算方法,所提出的效能分析计算方法,可快速计算复杂系统的效能.     

激光重复频率对吸气式多脉冲激光推进冲量耦合系数的影响

针对实验室已有的平顶抛物形喷管,数值模拟了单脉冲激光能量为500J时,不同激光重复频率下的激波流场演化过程,分析了喷管内激波流场对后续脉冲的影响,得到了冲量耦合系数随激光重复频率的变化规律。结果表明：激光重复频率在10～100Hz范围内,冲量耦合系数随频率的增加显著减小;在100～400Hz范围内,冲量耦合系数下降趋势变缓;随着脉冲数目的增多,喷管内气体密度降低,后续脉冲受到之前激波流场影响增大,推进性能降低。     

基于波长调制光谱技术的气体温度和组分浓度场二维重建测量方法研究

提出了基于波长调制光谱(WMS)方法实现非均匀燃烧场气体温度和H_2O组分浓度场二维重建的测量方法。利用实验测得的2f/1f信号,通过数值仿真与迭代实现了激光穿过非均匀燃烧场后积分吸光度的测量,进而利用重建算法实现了燃烧场的二维分布测量。选用H_2O的两组谱线对针对单高斯分布和阶跃分布模型开展了数值仿真研究,并采用频分复用方法在平面燃烧火焰中开展了实验研究。结果表明:基于WMS方法的二维重建测量精度较高,在单高斯分布模型中,7185.60cm~(-1)和7454.45cm~(-1)谱线对的温度和H_2O浓度的重建误差分别小于2%和2.5%;在对温度敏感的区间内,所选谱线对的重建误差较小,在对温度不敏感的区间内,重建误差较大;火焰中心区域的重建结果与预测值一致,温度重建误差小于3.2%,在温度阶跃变化的边缘区域,重建效果较差,原因在于WMS方法和代数迭代算法对温度阶跃变化流场不敏感。     

用于激光微烧蚀冲量测量噪声误差的蒙特卡洛分析方法

水平扭摆冲量测量装置是研究激光与工质烧蚀冲量耦合的有效手段。针对测量过程易受干扰的特点,基于冲量瞬间作用模型,通过系统参数标定误差和冲量误差与噪信比关系,采用蒙特卡洛数值仿真方法,提出了测量噪声影响系统参数标定和冲量测量误差的分析方法。所提出的方法可应用于分析测量噪声对系统参数标定误差、冲量测量误差的影响规律研究,为微小冲量测量误差和结构设计提供依据。     

寿命服从威布尔分布产品相关失效数值分析

相关失效是降低并联系统可靠性的重要影响因素之一。由于相关失效存在，并联系统的实际寿命低于理想状态，在工程实际中必需加以考虑。威布尔分布具有较强的拟合能力，可以近拟表示各种常见分布函数，且便于计算分析，根据累积失效概率相等原理，提出了寿命从威尔分布产品的相关失效数值分析方法，可用于寿命且从威布尔分布产品的相关失效分析，可靠度分析和平均寿命分析，也可用威布尔分布近似表示的常用分布的相关失效分析，可靠性分析和平均寿命分析。     

冲击摆冲量测量的原理及精度分析

冲量测量是进行激光推力器研究需要优先解决的实验技术问题,冲击摆用于冲量测量具有明显的优势,其测量精度取决于直接测量量的精度。从复摆模型出发,说明了冲击摆冲量测量的基本原理,确定了相关参数的测量方案及测量精度,进行了冲击摆系统冲量测量精度分析。结果表明:典型实验数据下待测冲量大小为3.256×10-3N.s;长度测量精度为1×10-4m、质量测量精度为2×10-5kg、时间测量精度为1×10-4s时,冲量测量精度为1.21×10-4N.s,满足相对误差低于5%的系统精度要求。