激光热力效应

课程编码：180090080104P4003H 英文名称：Laser Induced Thermal-mechanical Effects 课时：20 学分：1.00 课程属性：研讨课 主讲教师：黄晨光等

本课程面向力学、光学、材料学、航空航天、工程热物理等专业的理工科研究生，旨在使学生了解和掌握激光与材料相互作用、热传导与热应力、冲击加载与应力波传播、强激光冲击加载效应、强激光多场耦合破坏效应等方面的基本知识。通过与工程实例相结合，阐明实验测试、理论建模、数值分析的基本方法，学习和掌握解决激光爆炸与冲击、激光多场耦合破坏相关实际问题的能力。

材料力学、弹性力学、量纲分析

第一章 绪论 4学时 黄晨光
第1节 激光物质相互作用基础
第2节 激光爆炸效应研究框架
第3节 工程科学研究的一些感悟
第二章 激光热力效应基本概念与基础理论 3学时 宋宏伟
第1节 激光热力效应的基本概念与应用领域
第2节 激光能量的吸收与转化
第3节 传热基础理论，激光辐照温度场理论解
第4节 材料的高温热物理性能与力学性能
第5节 热弹性理论与热应力基础
第6节 激光热力效应思考题讨论
第三章 强激光诱导的热力破坏效应 3学时 黄晨光
第1节 激光热力破坏效应工程背景与科学问题
第2节 激光对典型金属结构的破坏行为
第3节 复合材料高温本构关系，热力烧蚀模型
第4节 激光多场耦合破坏效应数值计算方法
第5节 激光热力效应的多场测量技术
第四章 激光热力破坏效应工程案例分析与研讨 2学时 宋宏伟
第1节 激光热负荷及热疲劳；激光破坏效应等
第2节 激光热力破坏效应工程应用互动研讨
第五章 爆炸与冲击动力学基础理论 3学时 吴先前
第1节 应力波理论
第2节 动高压下材料的状态方程与本构关系
第3节 爆炸与冲击实验及测量技术
第六章 强激光驱动的爆炸与冲击效应 3学时 黄晨光
第1节 强激光诱导爆炸与冲击载荷特征
第2节 量纲分析方法；强激光效应相似律与验证
第3节 激光驱动的爆炸与冲击试验方法；精细测量技术
第4节 激光对新材料超高应变率下的冲击效应
第七章 激光爆炸力学应用案例分析与研讨 2学时 吴先前
第1节 激光冲击与爆炸效应工程案例
第2节 激光爆炸力学应用的互动研讨

黄晨光，中科院合肥物质院，党委书记，研究员、博导，研究方向主要包括强激光与物质相互作用、爆炸与冲击动力学、工程中的热流固耦合问题等。在上述领域完成学术论文和报告70余篇，获中科院科技进步一等奖、国防科技进步二等奖各一项。任中国力学学会爆炸力学专业委员会委员、《爆炸与冲击》编委等。
宋宏伟，中科院力学所，研究员、博导，主要从事激光诱导的多场耦合破坏效应、多功能一体化热防护结构等研究工作，“热结构耦合力学”课题组组长、学术带头人，曾荣获力学学会科技进步二等奖 (2022)、中国科学院杰出科技成就奖励 (2021)、中国科学院卢嘉锡青年人才奖励 (2008)。
吴先前，中科院力学所，研究员、博导，主要研究方向为激光诱导的微纳尺度冲击动力学、
先进防护材料与结构等，荣获中国力学学会科技进步二等奖（第一完成人）（2022），优秀中国科学院力学研究所青年人才培育A类计划（2021），中国力学学会爆炸力学优秀青年学者（2018）等奖励。