本文關(guān)鍵詞：縫合式熱防護結(jié)構(gòu)建模與動力學模型修正研究

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【摘要】：熱防護結(jié)構(gòu)是保證飛行器高超聲速飛行安全的關(guān)鍵子系統(tǒng),保護機身及內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫度不超過所能承受的溫度極限,并提供一定的強度和剛度,確保飛行器各項任務順利完成。熱防護系統(tǒng)在服役過程中工況復雜,在數(shù)值仿真中應盡可能準確地模擬實際工況,為結(jié)構(gòu)動力學設計提供依據(jù)。本文以一種新型縫合式熱防護結(jié)構(gòu)為研究對象,研究其有限元建模與模型修正方法。首先建立縫合式熱防護結(jié)構(gòu)精細有限元模型,分析結(jié)構(gòu)特征,并以精細模型為基礎(chǔ)進行均勻化方法研究,建立結(jié)構(gòu)均勻化等效模型,并驗證其有效性。在縫合線對結(jié)構(gòu)性能的影響方面,研究了縫合線預緊力對結(jié)構(gòu)動態(tài)特性的影響、縫合縫隙的存在對結(jié)構(gòu)面內(nèi)等效彈性性能的影響、縫合密度對結(jié)構(gòu)等效彈性性能的影響等,結(jié)果表明縫合線的存在大大提高了結(jié)構(gòu)層間性能,但對結(jié)構(gòu)動態(tài)特性的影響有限�？紤]到復合材料參數(shù)的離散性及模型等效帶來的誤差,對縫合式熱防護結(jié)構(gòu)進行了基于模態(tài)數(shù)據(jù)的模型修正。對縫合式熱防護結(jié)構(gòu)進行常溫模態(tài)實驗,根據(jù)測試模態(tài)數(shù)據(jù)對結(jié)構(gòu)相關(guān)設計參數(shù)進行了修正。為處理修正時實驗數(shù)據(jù)不足的情況,提出多階段模型修正方法,將待修正參數(shù)分組,各組參數(shù)按照既定順序進行修正。在高溫環(huán)境下,對材料彈性參數(shù)隨溫度變化的場進行擬合,使用差分法計算擬合參數(shù)對結(jié)構(gòu)熱模態(tài)數(shù)據(jù)的靈敏度,進行基于熱模態(tài)數(shù)據(jù)修正方法的仿真算例研究。研究了基于隨機動響應數(shù)據(jù)的模型修正方法。針對修正中出現(xiàn)的靈敏度矩陣病態(tài)的問題,分別從實驗數(shù)據(jù)頻點選取方法及結(jié)構(gòu)參數(shù)選取上進行改進方法的研究,基于參數(shù)靈敏度矩陣MDI值進行頻率點選取,并對參數(shù)進行多階段模型修正,提高了修正迭代過程的穩(wěn)定性,使部分參數(shù)修正結(jié)果更為準確。
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V244.1

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 姜東;費慶國;吳邵慶;;基于區(qū)間分析的不確定性結(jié)構(gòu)動力學模型修正方法[J];振動工程學報;2015年03期

2 李彥斌;張鵬;鄒元杰;吳邵慶;費慶國;;隨機基礎(chǔ)激勵下承力筒—蒙皮結(jié)構(gòu)的聲—固耦合分析[J];宇航學報;2015年02期

3 馬睿;姜東;吳邵慶;韓曉林;費慶國;;考慮重力影響的太陽翼模型修正方法研究[J];宇航學報;2014年12期

4 石多奇;牛宏偉;景鑫;周新貴;楊曉光;;考慮孔隙的三維編織陶瓷基復合材料彈性常數(shù)預測方法[J];航空動力學報;2014年12期

5 魏靖;石多奇;孫燕濤;楊曉光;曹峰;;拉壓不同模量的縫合三明治夾芯結(jié)構(gòu)梁彎曲性能[J];復合材料學報;2015年01期

6 孟松鶴;楊強;霍施宇;解維華;;一體化熱防護技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J];宇航學報;2013年10期

7 朱躍;張令彌;郭勤濤;;基于分層思想對復雜工程結(jié)構(gòu)的有限元模型修正技術(shù)研究[J];振動與沖擊;2011年12期

8 姚草根;呂宏軍;賈新朝;李海剛;賈中華;;重復使用金屬熱防護系統(tǒng)研究進展[J];宇航材料工藝;2011年02期

9 陳立明;戴政;谷宇;方岱寧;;輕質(zhì)多層熱防護結(jié)構(gòu)的一體化優(yōu)化設計研究[J];力學學報;2011年02期

10 郭朝邦;李文杰;;高超聲速飛行器結(jié)構(gòu)材料與熱防護系統(tǒng)[J];飛航導彈;2010年04期

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本文編號：1209987