針對(duì)超聲速導(dǎo)彈,設(shè)計(jì)了一種集承載、熱防護(hù)與熱電轉(zhuǎn)換等功能于一體的多功能結(jié)構(gòu),并建立了此結(jié)構(gòu)的熱-結(jié)構(gòu)耦合仿真分析模型。研究表明,上述結(jié)構(gòu)具有較好的熱防護(hù)性能和承載能力。將熱電轉(zhuǎn)換技術(shù)應(yīng)用于超聲速導(dǎo)彈可解決防隔熱/承載一體化結(jié)構(gòu)的熱短路效應(yīng),并利用此效應(yīng)可實(shí)現(xiàn)熱量的再利用;將導(dǎo)彈艙段設(shè)計(jì)為內(nèi)壁、外壁與隔熱層,并在內(nèi)壁安裝熱電裝置,使結(jié)構(gòu)兼具承載、熱防護(hù)與熱電轉(zhuǎn)換多種功能,對(duì)超聲速導(dǎo)彈設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義。

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圖5計(jì)算網(wǎng)格

圖4溫度載荷4仿真結(jié)果分析

圖2設(shè)計(jì)方案

超聲速導(dǎo)彈由不同艙段組成,可以其中一個(gè)艙段為例進(jìn)行設(shè)計(jì),根據(jù)上述幾點(diǎn)設(shè)計(jì)要求,多功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案如圖2所示,由外壁、隔熱層、內(nèi)壁和熱電裝置組成。外壁承受氣動(dòng)力與氣動(dòng)熱載荷,可采用高溫合金材料在抵抗高溫的同時(shí)承受力載荷。隔熱層由腹板和隔熱材料組成:腹板用來(lái)承載,可采用高溫合金;隔熱....

圖3耦合分析流程圖

由于溫度場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)相互作用非線性程度不高,可基于ANSYS軟件采用間接法進(jìn)行熱-結(jié)構(gòu)耦合仿真計(jì)算,耦合分析流程圖如圖3所示,首先對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行瞬態(tài)溫度歷程計(jì)算,得到熱分析結(jié)果;之后施加結(jié)構(gòu)載荷和約束,在選取某時(shí)刻溫度值作為結(jié)構(gòu)分析模塊的熱載荷,進(jìn)行熱應(yīng)力計(jì)算,得到結(jié)構(gòu)分析結(jié)果。導(dǎo)彈超....

圖4溫度載荷

圖3耦合分析流程圖圖5計(jì)算網(wǎng)格

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