高溫火焰和高速飛行器飛行時(shí)與空氣摩擦都會(huì)產(chǎn)生大量的熱,熱源釋放出巨大的熱能會(huì)帶來(lái)安全隱患,造成安全事故。良好的熱防護(hù)可以提高高速飛行器的安全性能,避免由熱造成的解體事故。碳纖維耐熱性能好、抗腐蝕能力強(qiáng),被廣泛應(yīng)用于高速飛行器及航天器的熱防護(hù)中。通過(guò)光譜輻射特性的理論研究計(jì)算,可以為改進(jìn)材料結(jié)構(gòu),增強(qiáng)熱防護(hù)能力提供理論基礎(chǔ)。本文采用時(shí)域有限差分法(Finite Difference Time Domain)方法,根據(jù)文獻(xiàn)建立碳纖維的縱軸平行隨機(jī)排布(2D隨機(jī)排布)和碳纖維縱軸不平行排布(3D隨機(jī)排布)的物理模型,確定仿真計(jì)算網(wǎng)格精度,針對(duì)碳纖維隨機(jī)排布方式、含量和半徑對(duì)其光譜輻射特性的影響,計(jì)算4種不同含量的等半徑與非等半徑三種隨機(jī)排布方式下,碳纖維在2.5μm-15μm波段散射、與吸收因子的變化趨勢(shì)。針對(duì)結(jié)構(gòu)排布方式,分析對(duì)比隨機(jī)排布與均勻排布,3D隨機(jī)排布與2D隨機(jī)排布對(duì)碳纖維散射、吸收因子或散射、吸收截面的相對(duì)偏差。計(jì)算分析基體對(duì)碳纖維復(fù)合材料光譜輻射特性的影響,在碳纖維中加入SiC基體、Mg基體,以及在SiC基體加入碳納米管后,碳纖維復(fù)合材料的散射、吸收因子的變化趨勢(shì)。結(jié)果表明碳...

【文章頁(yè)數(shù)】：59 頁(yè)

【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 國(guó)內(nèi)外研究概況
        1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 FDTD方法基本理論
    2.1 FDTD基本原理
        2.1.1 Maxwell方程組
        2.1.2 FDTD的 Yee元胞
    2.2 FDTD基本公式
    2.3 散射因子與吸收因子計(jì)算公式
    2.4 碳纖維計(jì)算模型
        2.4.1 碳纖維材料數(shù)據(jù)選擇
        2.4.2 碳纖維材料物理模型
        2.4.3 網(wǎng)格精度
    2.5 本章小結(jié)
第3章 結(jié)構(gòu)排布對(duì)碳纖維光譜輻射特性影響
    3.1 含量對(duì)碳纖維光譜輻射特性影響分析
    3.2 隨機(jī)排布碳纖維光譜輻射特性影響分析
        3.2.1 等半徑隨機(jī)排布對(duì)光譜輻射特性影響分析
        3.2.2 非等半徑隨機(jī)排布對(duì)光譜輻射特性影響分析
    3.3 隨機(jī)排布與均勻排布方式對(duì)光譜輻射特性對(duì)比分析
        3.3.1 均勻排布物理模型
        3.3.2 散射因子與吸收因子計(jì)算及分析
    3.4 3D隨機(jī)排布結(jié)構(gòu)碳纖維光譜輻射特性
        3.4.1 3D隨機(jī)排布物理模型
        3.4.2 散射截面與吸收截面計(jì)算及分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 碳纖維復(fù)合材料光譜輻射特性影響分析
    4.1 C/SiC復(fù)合材料的光譜輻射特性計(jì)算分析
        4.1.1 C/SiC復(fù)合材料物理模型
        4.1.2 C/SiC復(fù)合材料光譜輻射特性
    4.2 碳纖維增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料光譜輻射特性計(jì)算分析
        4.2.1 碳纖維增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料物理模型
        4.2.2 Mg基體對(duì)碳纖維復(fù)合材料的光譜輻射特性影響分析
    4.3 碳納米管增強(qiáng)碳纖維復(fù)合材料的光譜輻射特性計(jì)算分析
        4.3.1 碳納米管增強(qiáng)碳纖維復(fù)合材料物理模型
        4.3.2 碳納米管對(duì)碳纖維復(fù)合材料的輻射特性影響分析
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)成果
致謝



本文編號(hào)：3810342