19 / 2022-05-27 21:30:08

高马赫数飞行器热结构力热环境效应评估与测试技术

高马赫数飞行器,热结构,力热环境效应,测试技术,强度评估

高马赫数飞行器面临极端严酷的气动力、热、氧等耦合环境，大量采用新型高温复合材料防热承载一体化热结构，这种结构呈现出典型的多相非均质特点，力热环境效应影响突出。针对热结构力热环境效应评估的需求，从极端力热环境模拟技术、高温力热参数测试技术和极端力热环境效应评估技术等方面开展了研究工作。发展了全尺寸部件级热噪声试验技术，达到温度最高1700℃、噪声168dB的试验能力；基于微纳焦点CT和同步辐射CT开展极端服役环境下热结构材料原位实验研究，获得反映内部损伤演化动态过程的三维数字图像，揭示材料内部损伤演化规律；开展接触式、非接触式高温力热参数测试方法研究，发展了薄膜力热参数测试技术，突破了多层薄膜匹配性设计、稳定制备、高温防护等关键技术，研制了800℃薄膜温度传感器、薄膜热流传感器和薄膜热应变传感器样机。建立了基于X-CT图像阈值分割法的热结构材料细观有限元模型，预测了热结构材料力热性能；建立了对热结构力热氧耦合损伤效应分析方法，计算获得力热氧环境下热结构的损伤演化过程、力学行为和剩余强度。