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  • 简介:以空天飞行翼面模型为研究对象,通过有限元仿真,分析了加热状态下翼面模型的瞬态温度场和振动特性变化过程。研究表明,热效应引起材料弹性模量等参数的变化以及结构热应力,两者综合影响下,结构的固有频率降低。因温度产生的热应力对结构刚度贡献不能忽略,因为热应力的表现形式包含拉应力和压应力,拉应力增加了结构刚度,压应力减小了结构刚度。有限元仿真发现,材料弹性模量等参数的变化比热应力对固有频率的影响更大。

  • 标签: 空天飞行器 机翼结构 热环境 热模态
  • 简介:防护系统是保护高速飞行不受气动加热影响的主要手段,是高速飞行不可或缺的重要组成部分。概括介绍了高速飞行防护系统的类型,主要包括五种类型的防护结构和五种类型的防护材料。对作用于高速飞行防护系统的多种因素进行了分析,阐明了高速飞行防护技术的发展方向。

  • 标签: 热防护系统 高速飞行器 热防护结构 热防护材料
  • 简介:针对采用氧化亚氮推进剂的单组元微推力开展了比冲性能影响因素的分析,分析结果显示微推力比冲与氧化亚氮分解效率及喷管扩张比有着密切关系。利用有限元分析法对高空及地面试验两种工况下氧化亚氮单组元微推力喷管的结构温度场开展了数值仿真计算,并在结构温度场仿真计算的基础上进一步对地面试验用喷管的结构应力场进行了分析。初步试验表明,所设计的微喷管在地面工况下工作良好。

  • 标签: 氧化亚氮 微推力器 喷管 有限元分析
  • 简介:以石英灯为加热元件,进行了烧蚀型防热材料的试验,对比了热流密度计不同布置方式下的试验结果差异,分析了防热材料的烧蚀特性对不同布置方式的影响。结果表明,对于烧蚀型防热材料,热流密度计内嵌的方式能够规避材料烧蚀时烟尘的不利影响,并能实时准确地表征烧蚀材料表面所承受的热流密度值;热流密度计悬置的方式削弱了材料烧蚀时火焰造成的控制参数波动,但无法消除烟尘的影响,致使试验中材料表面的热流密度值低于理论值。

  • 标签: 烧蚀材料 热流密度计 热试验技术
  • 简介:介绍了国外高超音速飞行所用三种典型刚性、可重复使用防护系统的概念和特点,重点阐述了对典型防护系统进行结构强度和结构耐久性评估的试验验证技术体系,主要包括结构热物理特性和力学性能测试以及在、压、振动噪声、大气暴露、雷击等极端环境下的结构耐久性试验三大类,并介绍了进行各项验证试验所需试验设备及试验技术。分析了国内在防护系统强度评估和试验验证技术方面的技术需求,最后阐述了我所在防护系统试验验证方面的技术和设备优势及未来的发展方向。

  • 标签: 高超音速 热防护系统 强度评估 验证试验 虚拟试验
  • 简介:分析了一种适用于微型燃气轮机的回的结构特点,计算了该回的回热度和压损,并分析了各结构参数对其性能的影响规律。在限定回体积的情况下,提高回热度和降低压损两者相矛盾,为协调好这两个参数,可在给定燃气轮机其它部件参数的情况下,根据使整机效率最大化的原则优化回结构参数,得到尽量高的回热度和尽量小的压损。

  • 标签: 一次表面式回热器 微型燃气轮机 回热度 压损
  • 简介:以石英灯管为加热元件进行了烧蚀防护结构试验研究,对比了热流计不同布置方式下的试验结果差异,分析了烧蚀试验特性对热流计不同布置方式及石英灯管正常工作的影响,开发了基于石英灯辐射加热的烧蚀防护结构试验技术,打造了全尺寸烧蚀防护结构地面试验平台,同时开发了热流一电压控制模式切换技术,形成了一整套安全可靠全尺寸烧蚀防护结构地面试验技术。

  • 标签: 烧蚀热防护结构 地面热试验 辐射加热 热流密度控制
  • 简介:高温度峰值、高温升率气动环境试验模拟技术在地面一结构试验中是关键技术。本文介绍了自行研制的基于模块化石英灯加热的气动环境试验模拟系统。对模块化石英灯加热设计思路进行阐述,在此基础上进行了试验测试。试验证明,对隔热瓦类试验件表面温度达到1500℃,试验时间不低于100min,并具有不低于15min的1600℃级试验的能力;对带金属蒙皮的隔热瓦具有60℃/s的高温升率。与普通石英灯加热相比,模块化石英灯加热器具有高温度峰值高温升率环境试验模拟的能力,具有良好的应用前景,对飞行的地面验证试验具有重要的应用价值。

  • 标签: 模块化石英灯加热器 高温热试验 气动热环境
  • 简介:对梯形空腔内的层流自然对流换进行了数值模拟,用SIMPLE算法和中心差分格式、二阶迎风格式对该问题(Ra=1×10^3~1×10^7)进行了详细的数值计算,最终得出了梯形空腔在不同Ra数下的等温线与流线,总结分析了其内部换规律,认为Ra≤1×10^4时空腔内部换方式以导热为主,Ra〉1×10^4时空腔内部换方式以对流换为主,Rn〉1×10^7时空腔内部为湍流,应该用湍流模型进行数值计算研究。

  • 标签: 自然对流 数值模拟 SIMPLE算法
  • 简介:介绍了国外用于高超音速飞行上的金属防护系统的发展历程,以及先进金属防护系统的研究状况,并阐述了金属防护系统的发展方向。

  • 标签: 高超音速飞行器 金属热防护系统
  • 简介:结构试验是为了解决飞行在高速飞行时出现的“热障”问题而发展起来的地面模拟试验技术,通过模拟飞行在飞行中的环境和气动载荷来检验其对飞行结构的影响。针对结构试验中的几种加载方式进行了探讨,并在头锥载联合试验及仪器舱在联合试验中进行应用。

  • 标签: 结构热试验 机翼结构热试验 机身结构热试验 头锥热载联合试验
  • 简介:空天飞机的机身和机翼壁板承受热力联合作用,为保证壁板高温下的稳定性,需要研制金属基合金壁板。试验关键技术主要包括:加热功率预估,载荷施加,边界效应减小,高温环境壁板响应预测等。

  • 标签: 高温 热力耦合 板壳结构 热屈曲
  • 简介:在飞行结构地面试验中,通常采用石英灯辐射加热对试验件进行加温,本文对石英灯加热系统设计需要关注的关键问题进行了研究。首先对试验件所需的加热功率进行了理论描述,然后对因试验件材料不同导致的加热功率差异进行了研究,当试验件表面温度相同时,由于材料沉不同,不同材料所需的加热功率差异很大。这些研究成果在结构强度试验中具有较强的应用价值。

  • 标签: 结构热试验 加热功率 热流反演
  • 简介:太阳能推进采用小分子量气体作为推进剂可以获取800~900s高比冲,但提高推进系统的换热效率是目前亟待解决的问题.本研究建立了太阳能推进系统主要部件的基本分析模型,在利用有限单元法进行分析的基础上,对系统在多种工况下的相关参数进行了计算,分析了各部件主要参数对提高太阳能推进系统热效率和推进效率的影响,得出了系统效率在不同工作状态下的变化规律,并提出了提高系统效率的措施.

  • 标签: 太阳能热推进 热效率 性能分析 数值仿真
  • 简介:经分析,某运载火箭定向姿控发动机所在环境的主要热源为游机喷管辐射、游机燃气羽流辐射、涡轮废气管辐射等。计算得出各受热危险部位所接受的辐射热流,依据热流值提出了对辐射热流较大的地方采取隔热材料包覆的防护方案,并对防护方案进行数值仿真和试验验证,试验值与仿真结果接近。

  • 标签: 姿控发动机 热防护 数值仿真
  • 简介:提出了采用圆筒状试样、用电炉加热-水冷的方式。在符合HB6660—1992规定的疲劳试验机上测定热障涂层疲劳抗力的试验方法。给出了试样图,规定了试验设备和试样的安装方法;制订了包括试验参数的确定、试验温度的测量与控制和疲劳抗力的测量方法等全部试验程序;分析了不同试验条件下涂层的损伤规律.提出了涂层失效的判定方法。

  • 标签: 热障涂层 热疲劳 试验方法 损伤 失效
  • 简介:研究转子在停止加热后,在自然对流换热过程中转轴的瞬态温度场,为弯曲变形分析提供了依据,以双环式实验为对象,采用SIMPLE方法计算换系数,用三维有限元方法计算转子瞬态温度场,计算结果与实验结果吻合较好,因而,这种方法可用于分析发动机转子在停机后的温度变化规律。

  • 标签: 瞬态温度场 换热系数 三维有限元 自然对流 热辐射 热弯曲变形