隨著航空航天技術(shù)的誕生與日益發(fā)展成熟,可重復(fù)使用的運(yùn)載器因?yàn)槠鋬?yōu)異的性能獲得了世界各主要國(guó)家與地區(qū)的青睞。相較于一般的航天器,可重復(fù)使用的運(yùn)載器在再入大氣的過程中會(huì)遭遇嚴(yán)重的氣動(dòng)加熱問題,為了保障運(yùn)載器在再入過程中的安全,熱防護(hù)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。熱防護(hù)系統(tǒng)作為再入式運(yùn)載器的最重要的子系統(tǒng)之一,需要在概念設(shè)階段就對(duì)其加以考慮。本文首先針對(duì)熱防護(hù)系統(tǒng)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)需求,對(duì)各個(gè)設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)的熱防護(hù)系統(tǒng)從熱流數(shù)據(jù)讀取與處理、表面輻射平衡溫度的計(jì)算、防熱層備選材料選擇、一維傳熱模型分析與防熱層厚度優(yōu)化設(shè)計(jì)以及防熱層材料的最終選定與結(jié)果輸出這一流程中各個(gè)環(huán)節(jié)的具體實(shí)施進(jìn)行了分析,并使用Isight完成了設(shè)計(jì)流程的集成與自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)。隨后,為了解決由于熱流密度分布差異造成的防熱材料變更而導(dǎo)致的熱防護(hù)系統(tǒng)內(nèi)形曲線不連續(xù)的現(xiàn)象,本文提出了基于最小二乘擬合與Hermit形式的三次參數(shù)樣條差值法的內(nèi)形曲線光順?biāo)惴?并通過Matlab編程語(yǔ)言完成了算法的實(shí)現(xiàn)。最后,本文通過一個(gè)二維翼型算例,驗(yàn)證了熱防護(hù)系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)流程以及內(nèi)形曲線光順?biāo)惴ǖ挠行浴?br>
【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
縮略詞
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 世界各國(guó)/地區(qū)新型可重復(fù)使用飛行器簡(jiǎn)介
        1.2.2 熱防護(hù)系統(tǒng)簡(jiǎn)介
        1.2.3 TPS系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)計(jì)方法
        1.2.4 曲線/曲面的光順?biāo)惴ㄑ芯?br>    1.3 本文的主要工作
第二章 TPS的集成設(shè)計(jì)系統(tǒng)
    2.1 引言
    2.2 熱流數(shù)據(jù)的工況篩選與映射
    2.3 表面最高輻射平衡溫度的計(jì)算
    2.4 設(shè)計(jì)點(diǎn)材料的初選及材料數(shù)據(jù)庫(kù)
    2.5 防熱層的厚度優(yōu)化設(shè)計(jì)
        2.5.1 傳熱模型的建立
        2.5.2 厚度優(yōu)化設(shè)計(jì)方法
    2.6 設(shè)計(jì)系統(tǒng)集成的軟件實(shí)現(xiàn)
    2.7 本章小結(jié)
第三章 TPS內(nèi)形曲線光順?biāo)惴?br>    3.1 引言
    3.2 弧長(zhǎng)參數(shù)化方法
    3.3 最小二乘法擬合
    3.4 Hermit形式的參數(shù)三次樣條插值
    3.5 TPS內(nèi)形曲線光順?biāo)惴?br>    3.6 本章小結(jié)
第四章 集成設(shè)計(jì)系統(tǒng)與光順?biāo)惴ǖ木C合運(yùn)用
    4.1 引言
    4.2 翼型表面流場(chǎng)計(jì)算模型
        4.2.1 研究對(duì)象描述
        4.2.2 熱流計(jì)算模型
        4.2.3 防熱層備選材料以及溫區(qū)劃分
    4.3 航天飛機(jī)軌道算例
        4.3.1 軌道參數(shù)
        4.3.2 熱流計(jì)算結(jié)果
        4.3.3 TPS集成設(shè)計(jì)結(jié)果
    4.4 X-34軌道算例
        4.4.1 軌道參數(shù)
        4.4.2 熱流計(jì)算結(jié)果
        4.4.3 TPS集成設(shè)計(jì)結(jié)果
    4.5 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)與展望
    5.1 全文工作總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在校期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
附錄I:TPS防熱層材料屬性



本文編號(hào)：3790397