發(fā)布時(shí)間：2023-05-28 13:41

　　航天器再入大氣過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生劇烈的氣動(dòng)加熱,為了保護(hù)航天器內(nèi)部設(shè)備的安全,必須在其表面鋪設(shè)防隔熱材料以阻滯熱量向內(nèi)部傳遞。剛性陶瓷纖維隔熱瓦是一種常見(jiàn)的隔熱材料,通常除頭錐與翼緣等特殊位置,高超聲速航天器迎風(fēng)面的次高溫區(qū)常采用剛性陶瓷瓦進(jìn)行隔熱,其特殊的鋪設(shè)位置導(dǎo)致剛性隔熱瓦在再入服役過(guò)程中要受到強(qiáng)烈的剪切作用,而這對(duì)于本征脆性的剛性隔熱瓦是非常致命的。為此,本文采用實(shí)驗(yàn)研究及數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對(duì)陶瓷纖維隔熱瓦的剪切力學(xué)性能展開(kāi)研究,并分析其可能的影響因素。首先,研究剛性陶瓷瓦剪切試驗(yàn)的樣品尺寸與剪切性能的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性。測(cè)試了不同特征尺寸陶瓷瓦材料的剪切力學(xué)性能,確定其剪切試驗(yàn)所需最佳尺寸。結(jié)果表明,尺寸為65?40?10mm時(shí)所測(cè)得的剪切結(jié)果大于實(shí)際值;尺寸為80?40?10mm時(shí)能較為準(zhǔn)確的測(cè)量出剪切強(qiáng)度與模量。其次,研究剛性陶瓷瓦在不同濕氣環(huán)境下剪切性能的衰退規(guī)律。結(jié)果表明,剛性陶瓷瓦材料剪切強(qiáng)度對(duì)濕氣環(huán)境不敏感;而其剪切模量則隨相對(duì)濕度的增加而降低,當(dāng)相對(duì)濕度為60%與90%時(shí),材料剪切模量下降幅度達(dá)27%與39%。然后,利用MATLAB建立了Al₂O

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 熱防護(hù)系統(tǒng)
    1.3 陶瓷纖維隔熱瓦
    1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 陶瓷纖維隔熱瓦的發(fā)展
        1.4.2 陶瓷纖維隔熱瓦力學(xué)性能
    1.5 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 剛性陶瓷瓦的剪切實(shí)驗(yàn)與濕氣環(huán)境構(gòu)建方法
    2.1 引言
    2.2 尺寸標(biāo)準(zhǔn)確定
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置
        2.2.3 實(shí)驗(yàn)流程
        2.2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    2.3 濕氣對(duì)陶瓷纖維隔熱瓦剪切力學(xué)性能影響
        2.3.1 濕度的定義及其表示方法
        2.3.2 濕氣環(huán)境構(gòu)建
        2.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        2.3.4 斷口形貌
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于等效剛度法的雙纖維有限元模型的建立
    3.1 引言
    3.2 幾何模型的建立
    3.3 基于等效剛度法的物理模型的建立
        3.3.1 單元?jiǎng)偠染仃?br>        3.3.2 單元接觸處理
        3.3.3 等效剛度
    3.4 加載控制及應(yīng)力計(jì)算
        3.4.1 加載控制
        3.4.2 單元應(yīng)力計(jì)算
    3.5 纖維的溫度效應(yīng)
    3.6 本章小結(jié)
第4章 二元體系有限元模擬及影響因素分析
    4.1 引言
    4.2 有限元模擬結(jié)果
    4.3 影響因素分析
        4.3.1 宏觀因素
        4.3.2 細(xì)觀因素
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3824696