【摘 要】
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针对高超声速气动加热条件下飞行器编织复合材料结构的轻量化设计需求,考虑到防热材料的细观特性会影响宏观等效参数进而影响宏观性能和防热效能,对典型飞行器头锥防热结构进
【机 构】
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中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所,绵阳621000;中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室,绵阳621000
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针对高超声速气动加热条件下飞行器编织复合材料结构的轻量化设计需求,考虑到防热材料的细观特性会影响宏观等效参数进而影响宏观性能和防热效能,对典型飞行器头锥防热结构进行了细观/宏观的力/热耦合多尺度建模,并开展了考虑材料细观特性的的结构轻量化设计.研究了碳布间距、穿刺半径、组分含量等材料细观工艺参数对宏观等效参数的影响规律,力/热综合效应下热防护系统温度场响应和结构响应特点,以及细观特性对结构宏观性能影响进而进行结构轻量化设计的途径.结果 表明,基于材料细观特性的轻量化设计能够改善结构力/热分布状态,更充分地发挥材料和结构性能,提升防热系统安全性.
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