| 热防护系统损伤容限分析 |
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| 引用本文： | 黄杰,姚卫星.热防护系统损伤容限分析[J].南京航空航天大学学报,2018,50(4):509-515. |
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| 作者姓名： | 黄杰 姚卫星 |
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| 作者单位： | 南京航空航天大学飞行器先进设计技术国防重点学科实验室;南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室 |
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| 摘 要： | 建立了含初始矩形损伤的热防护系统(Thermal protection system,TPS)气动热分析的CFD数值模型,分析结果表明损伤区域侧壁出现了很高的热流密度峰值,并且迎风面侧壁峰值高于背风面,而损伤区域底部热流密度却很低。利用分析获得的热流密度建立了含损伤和无损伤TPS的有限元传热分析模型。分析结果表明:损伤的存在导致防热瓦最高温度急剧上升,超过其材料能承受的极限温度(1 500℃),防热瓦首先失效,而损伤对机体最高温度影响较小。最后进行了TPS损伤容限分析,在防热瓦极限温度约束下,外部热流密度最大值从100kW/m2增加到140kW/m2,矩形损伤宽度最大容许值从22.7mm减小到12.6mm,而弧形损伤宽度最大容许值从34.6mm减小到25.1mm,即随着外部热流密度最大值增加,损伤宽度的最大容许值降低,并且相同外部热流密度水平下弧形损伤宽度的最大容许值大于矩形损伤。
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| 关 键 词： | 热防护系统 初始损伤 CFD数值模型 热流密度 传热分析 损伤容限分析 |
| 收稿时间： | 2017/7/20 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2017/11/17 0:00:00 |
Damage Tolerance Analysis on Thermal Protection System |
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| HUANG Jie,YAO Weixing.Damage Tolerance Analysis on Thermal Protection System[J].Journal of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics,2018,50(4):509-515. |
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| Authors: | HUANG Jie YAO Weixing |
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| Institution: | 1. Key Laboratory of Fundamental Science for National Defense-Advanced Design Technology of Flight Vehicle, Nanjing University of Aeronautics & Astronautics, Nanjing, 210016, China;2. State Key Laboratory of Mechanics and Control of Mechanical Structures, Nanjing University of Aeronautics & Astronautics, Nanjing, 210016, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | thermal protection system(TPS) initial damage CFD numerical model heat flux heat transfer analysis damage tolerance analysis |
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