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机构地区： 北京强度环境研究所

出　　处： 《强度与环境》 2015年第1期40-45,共6页

摘　　要： 航天飞行器在大气层中高马赫数飞行时,会面临严酷的气动加热环境,C/SiC、C/C等高温复合材料由于具有耐高温、高比强、高比模等优点,在飞行器热结构设计中得到大量应用。为了考核热结构服役过程中的高温力学性能和完整性,需要根据飞行时序进行地面结构热环境试验,其中石英灯辐射加热装置是模拟瞬态气动热环境的一种重要手段。地面结构热试验具有不可重复、技术难度大等特点,发展结构热试验辐射热环境预示技术可以有效支撑飞行器结构地面试验验证。针对采用石英灯辐射方式加热的C/SiC复合材料舵结构热试验,建立了辐射加热动态控制过程模拟方法,基于热网络法和蒙特卡罗法获得了结构瞬态温度场分布,通过与试验数据的对比分析,验证了方法的可行性,能够为复合材料结构热试验方案优化和试验效果评估等提供技术支撑。 Aerocraft will be exposed to extreme aerothermal load during hypersonic flight in atmosphere.High-temperature composites such as C/SiC and C/C are widely used in the hot structures of aerocraft because of their high temperature resistance,high specific stiffness and high specific modulus.In order to evaluate the performance and integration of the hot structures,ground thermal tests are routinely conducted,and quartz lamp radiation heaters are considered as an important mean to simulate instantaneous aerothermal environment.Since the ground tests are costly,unrepeatable and difficult,simulation technology of structure thermal test is developed.A simulation method of the experimental transient radiation heating dynamic control process is established.Instantaneous temperature distribution of the aerocraft rudder is obtained based on the thermal network theory and the Monte-Carlo theory.The accuracy of the method is proved by comparing with the test results.This paper provides technical support for optimal design of thermal test plan and validity evaluation of test results.

关 键 词： 高温复合材料结构 热试验 动态控制过程 热网络法 蒙特卡罗法 温度场

领　　域： [航空宇航科学与技术]