一种基于有限元法的激光诱导相爆炸数值模拟方法

本发明公开了一种基于有限元法的激光诱导相爆炸数值模拟方法，涉及高功率激光与材料相互作用技术领域，预设激光参数，建立纳秒激光烧蚀金属的数值模拟模型；将激光能量作为热源项，对金属烧蚀的计算域生成二维数值网格；采用相变传热理论，考虑金属的相变、相界面移动以及粒子蒸发背向散射效应，进行物理过程模拟，获取饱和蒸气压、热液体压力与材料表面温度；根据所述饱和蒸气压、热液体压力与材料表面温度，结合有限元法进行所述数值模拟模型离散与求解，通过粒子追踪方式，模拟爆炸瞬间的气液相喷溅过程。本发明能够精确预测激光烧蚀过程中的相爆炸动力学演化特性，为激光加工、激光推进、激光微纳加工等领域提供重要的理论支持和技术保障。