C/C復(fù)合材料作為一種高溫/超高溫防熱結(jié)構(gòu)材料,已經(jīng)逐漸成為再入航天器、高速飛行器等航空航天飛行器高溫區(qū)域外防熱的首選材料體系。在飛行器安裝、運(yùn)輸、發(fā)射和飛行過程中難以避免存在一定的沖擊和撞擊事件,特別是日益增多的空間碎片更是給飛行器外防熱的C/C材料帶來巨大的安全隱患,C/C材料在不同溫度環(huán)境下的耐撞擊能力以及結(jié)構(gòu)產(chǎn)生孔洞損傷后的防隔熱性能已經(jīng)成為目前熱防護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須要考慮的問題。本文針對(duì)此問題,分別從數(shù)值模擬、試驗(yàn)測試及損傷后防隔熱性能評(píng)價(jià)三個(gè)方面展開研究。本文首先結(jié)合彈丸侵徹平板問題建立了耦合溫度因素的高速撞擊問題數(shù)值模擬方法,計(jì)算分析了高溫環(huán)境C/C材料高速撞擊損傷動(dòng)態(tài)過程及撞擊后表面損傷規(guī)律。并重點(diǎn)分析了熱應(yīng)力對(duì)材料損傷的影響差異以及損傷孔洞導(dǎo)致熱防護(hù)結(jié)構(gòu)的防隔熱性能退化。最后,重點(diǎn)研究了C/C板的厚度對(duì)損傷性能的影響規(guī)律。在數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上,利用電阻加熱原理結(jié)合傳統(tǒng)的二級(jí)輕氣炮技術(shù)設(shè)計(jì)搭建了高溫高速撞擊實(shí)驗(yàn)裝置。并通過彈丸正撞擊實(shí)驗(yàn)著重分析了靶板溫度與彈丸速度因素對(duì)于C/C靶板的損傷影響規(guī)律。采用正交實(shí)驗(yàn)方法開展了高溫環(huán)境撞擊因素影響分析,獲得了彈丸直徑、速度、入射角及靶... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 C/C材料的高速撞擊問題研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究的內(nèi)容
第2章 C/C材料高溫高速撞擊問題數(shù)值模擬
    2.1 引言
    2.2 數(shù)值模擬方法設(shè)計(jì)
        2.2.1 模擬方案
        2.2.2 彈丸撞擊過程分析
        2.2.3 表面損傷形貌分析
    2.3 C/C靶板溫度因素?fù)p傷影響分析
        2.3.1 熱應(yīng)力分布狀態(tài)
        2.3.2 熱應(yīng)力作用環(huán)境撞擊損傷分析
        2.3.3 含損傷C/C材料的防隔熱性能分析
    2.4 C/C靶板厚度因素?fù)p傷影響分析
        2.4.1 靶板厚度 3mm及 5mm
        2.4.2 靶板厚度 10mm
    2.5 本章小結(jié)
第3章 高溫高速撞擊問題試驗(yàn)研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ团c裝置設(shè)計(jì)
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?br>        3.2.2 可旋轉(zhuǎn)式高溫高速撞擊試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)
        3.2.3 高溫環(huán)境下小尺寸彈丸速度的測量方法
    3.3 高溫環(huán)境的高速正撞擊實(shí)驗(yàn)
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
        3.3.2 溫度因素對(duì)于表面損傷影響規(guī)律
        3.3.3 速度因素對(duì)于表面損傷影響規(guī)律
    3.4 多因素影響的高速撞擊實(shí)驗(yàn)
        3.4.1 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.4.2 高溫環(huán)境撞擊過程分析
        3.4.3 多因素對(duì)于高速撞擊行為影響分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 C/C復(fù)合材料損傷后的熱力學(xué)性能評(píng)價(jià)
    4.1 引言
    4.2 含損傷C/C復(fù)合材料的力學(xué)性能評(píng)價(jià)
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
        4.2.2 強(qiáng)度極限測定
        4.2.3 高溫環(huán)境撞擊損傷影響分析
    4.3 含損傷C/C材料的熱防護(hù)結(jié)構(gòu)防隔熱性能評(píng)價(jià)
        4.3.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
        4.3.2 C/C熱防護(hù)試驗(yàn)結(jié)構(gòu)的防隔熱功能有效性測試
        4.3.3 含損傷C/C材料熱防護(hù)試驗(yàn)結(jié)構(gòu)的防隔熱性能分析
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
附錄 1：陶瓷材料模型的參數(shù)設(shè)置
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3037539