强激光与粒子束

作者：殷乾峰, 张家雷,

关键词：碳纤维增强树脂复合材料, 平纹编织, 烧蚀, 温度场, 真空,

以激光作为加载热源，结合数值模拟与实验方法，研究了平纹编织碳纤维增强树脂复合材料在真空环境下的热烧蚀行为。建立了编织复合材料的细观热烧蚀理论模型，基于纤维纱线-基体双相建模策略，并结合有限元热分析模块与自定义子程序，实现了纤维与基体热导率的非线性演化及烧蚀形貌的动态模拟。基于红外与热电偶测温系统，设计实验并获得了材料辐照面的瞬态温度场、背面温升曲线以及烧蚀前后表面反射率的光谱变化。结果表明，真空环境下复合材料未出现起火现象，环氧树脂基体发生明显热分解与质量损失，而碳纤维形貌保持相对稳定。数值模拟结果与实验数据吻合良好，表明所建立的模型能够表征真空环境下材料的烧蚀温度场与形貌演变规律，可为复合材料在极端环境下的热安全评估和优化设计提供参考。

来源：2026年第2期

《强激光与粒子束》期刊编辑部

查看强激光与粒子束杂志2026年第2期