一种窄脉冲激光诱导冲击波数值模拟方法

本发明公开了一种窄脉冲激光诱导冲击波数值模拟方法，包括：获取激光参数与金属靶材参数；计算激光能量的空间分布，对激光烧蚀区域进行网格划分，生成二维数值网格；基于金属相变传热模型，引入粒子蒸发背向散射系数，构建激光烧蚀模拟模型；进行设定时间区间内蒸汽膨胀引发的冲击波传播状态模拟，获得knudsen层外蒸汽流动的状态物理量作为冲击波模型中的冲击波初始边界条件；基于冲击波模型的控制方程，结合环境气体状态在冲击波传播模拟过程中更新流体介质参数，迭代计算得到冲击波在时间区间内不同步长下的瞬时演化特性。本发明能够精确预测激光烧蚀过程中的冲击波动态演化特性，为激光加工、激光推进、激光冲击强化等领域提供了技术保障。