内置高温热管C/C复合材料热防护结构热力耦合机制

被引:21
作者
刘冬欢 [1 ]
郑小平 [1 ]
王飞 [2 ]
刘应华 [1 ]
机构
[1] 清华大学航天航空学院
[2] 中国运载火箭技术研究院研发中心
关键词
C/C复合材料; 热防护; 高温热管; 热力耦合;
D O I
10.13801/j.cnki.fhclxb.2010.03.012
中图分类号
TB332 [非金属复合材料];
学科分类号
0805 ; 080502 ;
摘要
采用内置高温热管的热防护结构是一种新型高效的热防护方式。建立了内置高温热管的C/C复合材料热防护结构模型,并通过罚函数的方法引入C/C复合材料与高温热管间装配关系,推导了一种顺序耦合的热力耦合有限元格式,在此基础上对热防护结构进行了热力耦合计算分析,最后对影响结构温度场与应力场的若干参数进行了参数影响分析。计算结果表明,在典型飞行状态下,采用内置高温热管的C/C复合材料热防护结构能确保结构驻点温度在材料许用温度范围内;同时,采用预留装配间隙的方法可有效降低结构界面的接触应力。该方法也可进一步用于研究由接触热阻引起的热力耦合问题。
引用
收藏
页码:43 / 49
页数:7
相关论文
共 8 条
[1]   C/C复合材料飞机刹车盘的三维温度场 [J].
雷宝灵 ;
易茂中 ;
徐惠娟 .
复合材料学报, 2009, 26 (01) :113-117
[2]   MTPS蜂窝夹芯结构传热性能及热应力分析 [J].
刘振祺 ;
梁伟 ;
杨嘉陵 ;
吴大方 .
航空学报, 2009, 30 (01) :86-91
[3]   高温合金热防护系统设计与分析 [J].
赵剑 ;
谢宗蕻 ;
张磊 .
宇航学报, 2008, (05) :1677-1683
[4]   高超音速飞行器及其关键技术简论 [J].
杨亚政 ;
李松年 ;
杨嘉陵 .
力学进展, 2007, (04) :537-550
[5]   金属热防护系统设计的有限元分析 [J].
解维华 ;
张博明 ;
杜善义 .
航空学报, 2006, (05) :897-902
[6]   热防护系统多层隔热结构传热分析及性能研究 [J].
马忠辉 ;
孙秦 ;
王小军 ;
杨勇 .
宇航学报, 2003, (05) :543-546
[7]   重复运载器金属热防护系统的述评 [J].
夏德顺 .
导弹与航天运载技术, 2002, (02) :21-26
[8]   A Discontinuous Galerkin Finite Element Method for Heat Conduction Problems with Local High Gradient and Thermal Contact Resistance [J].
Liu, Donghuan ;
Zheng, Xiaoping ;
Liu, Yinghua .
CMES-COMPUTER MODELING IN ENGINEERING & SCIENCES, 2009, 39 (03) :263-299