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低密度烧蚀材料在中高热流环境应用的试验研究和理论预测
被引量:
2
1
作者
高家一
杜涛
+3 位作者
沈
颖
哲
吴义田
梁馨
沈
丹
《实验流体力学》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第6期37-42,共6页
低密度烧蚀材料是为解决飞船再入过程中高焓、低热流长时间飞行热环境的防热问题开发的防热材料。随着新工程项目的开展,低密度烧蚀材料被要求应用于中高热流的新环境下。在电弧风洞上开展了低密度烧蚀材料在气流恢复焓为18MJ/kg,冷壁...
低密度烧蚀材料是为解决飞船再入过程中高焓、低热流长时间飞行热环境的防热问题开发的防热材料。随着新工程项目的开展,低密度烧蚀材料被要求应用于中高热流的新环境下。在电弧风洞上开展了低密度烧蚀材料在气流恢复焓为18MJ/kg,冷壁热流为720kW/m2的高焓、中高热流条件下的防热性能考核试验。试验中改进了传统的水冷框方式,水冷框与试验件之间增加了高性能隔热材料,避免了侧向热泄漏,提高了试验结果的准确性。试验结果表明低密度烧蚀材料能够满足中高热流的加热环境。同时开展了低密度烧蚀材料的防热性能计算研究。低密度烧蚀材料的烧蚀机理复杂,根据低密度烧蚀过程的本体热传导-热解-炭化机制,不同区域和阶段分别采用对应的预测方法,改进了炭化烧蚀的计算方法。将理论预测结果同风洞试验结果进行了对比研究,结果表明理论预测同风洞试验结果一致性良好。
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关键词
低密度烧蚀材料
电弧风洞
防热性能
理论预测
中高热流
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职称材料
不同振动形式下压电俘能结构热弹性耗散研究
被引量:
1
2
作者
沈
颖
哲
李长龙
+1 位作者
张然
马斌捷
《强度与环境》
CSCD
2019年第1期8-14,共7页
通常情况下,压电材料应用于结构中可实现对外界能量的俘获,但是在能量收集过程中,热弹性耗散将对其能量俘获效率产生影响。因此,本文提出了压电俘能结构热弹性耗散特性的研究方法;首先,基于Euler-Bernoulli梁理论,并结合压电结构变形影...
通常情况下,压电材料应用于结构中可实现对外界能量的俘获,但是在能量收集过程中,热弹性耗散将对其能量俘获效率产生影响。因此,本文提出了压电俘能结构热弹性耗散特性的研究方法;首先,基于Euler-Bernoulli梁理论,并结合压电结构变形影响时的热传导方程以及压电结构电场方程,推导出在压电热弹性耦合下不同振动形式时结构的控制方程;然后,通过数值计算和仿真分析的方法得出结构的频率漂移及热弹性阻尼的变化,得到了不同振动形式下温度场对压电结构的影响;同时,针对结构几何尺寸对结构热弹性耗散的影响进行了讨论,得到了压电热弹性耦合对压电装置能量俘获的影响。
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关键词
热弹性耗散
压电微结构
热弹性阻尼
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职称材料
尺度效应下微结构多场耦合的热弹性耗散研究
3
作者
李长龙
沈
颖
哲
+3 位作者
张然
刘洋
于龙
周啟航
《强度与环境》
CSCD
2019年第5期47-53,共7页
微结构做到MEMS量级时,结构尺寸会缩小到微米量级甚至到更小量级,材料内部表现为非均匀性,从而影响结构的静动态力学特性以及热弹性耦合特性,此时,经典弹性理论对结构的热弹性耦合特性不能进行全面的解释。因此,本文基于微尺度理论,根...
微结构做到MEMS量级时,结构尺寸会缩小到微米量级甚至到更小量级,材料内部表现为非均匀性,从而影响结构的静动态力学特性以及热弹性耦合特性,此时,经典弹性理论对结构的热弹性耦合特性不能进行全面的解释。因此,本文基于微尺度理论,根据微器件的振动方程,并结合热传导方程,建立微尺度效应下结构的热弹性耦合控制方程,得到尺度效应下热弹性耦合对微结构的影响。
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关键词
多场耦合
尺度效应
热弹性耗散
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职称材料
一种发动机羽流沉积污染的快速分析方法
4
作者
沈
颖
哲
杜涛
+3 位作者
李长龙
闫指江
张耘隆
沈
丹
《强度与环境》
CSCD
2019年第3期54-58,共5页
火箭各种功能的喷射羽流作用到运载载荷上,会引起化学物质在载荷表面的沉积,污染或降低载荷的功能性表面的性能。随着卫星性能的提高,羽流对卫星载荷污染评估受到了工程设计的重视。DSMC方法可以提供精确的羽流分析结果,然而该方法计算...
火箭各种功能的喷射羽流作用到运载载荷上,会引起化学物质在载荷表面的沉积,污染或降低载荷的功能性表面的性能。随着卫星性能的提高,羽流对卫星载荷污染评估受到了工程设计的重视。DSMC方法可以提供精确的羽流分析结果,然而该方法计算耗费时间长,不适合研制和设计过程初期对低成本和快速的分析要求。本文采用Simons方法结合气相沉积的分子动力学方法用于羽流污染的快速分析,能够满足工程设计需要。评估了某型火箭的分离反推火箭高空羽流对卫星载荷的污染情况,得到了羽流污染在卫星表面的气相产物的沉积率,可供相关专业的分析使用。
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关键词
羽流
污染
气相沉积
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职称材料
题名
低密度烧蚀材料在中高热流环境应用的试验研究和理论预测
被引量:
2
1
作者
高家一
杜涛
沈
颖
哲
吴义田
梁馨
沈
丹
机构
北京宇航系统工程研究所
航天材料及工艺研究所
出处
《实验流体力学》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第6期37-42,共6页
文摘
低密度烧蚀材料是为解决飞船再入过程中高焓、低热流长时间飞行热环境的防热问题开发的防热材料。随着新工程项目的开展,低密度烧蚀材料被要求应用于中高热流的新环境下。在电弧风洞上开展了低密度烧蚀材料在气流恢复焓为18MJ/kg,冷壁热流为720kW/m2的高焓、中高热流条件下的防热性能考核试验。试验中改进了传统的水冷框方式,水冷框与试验件之间增加了高性能隔热材料,避免了侧向热泄漏,提高了试验结果的准确性。试验结果表明低密度烧蚀材料能够满足中高热流的加热环境。同时开展了低密度烧蚀材料的防热性能计算研究。低密度烧蚀材料的烧蚀机理复杂,根据低密度烧蚀过程的本体热传导-热解-炭化机制,不同区域和阶段分别采用对应的预测方法,改进了炭化烧蚀的计算方法。将理论预测结果同风洞试验结果进行了对比研究,结果表明理论预测同风洞试验结果一致性良好。
关键词
低密度烧蚀材料
电弧风洞
防热性能
理论预测
中高热流
Keywords
low density ablative material~ arc heated wind tunnel~ thermal protection performance ~ medium high thermal environment
分类号
V211.73 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
不同振动形式下压电俘能结构热弹性耗散研究
被引量:
1
2
作者
沈
颖
哲
李长龙
张然
马斌捷
机构
北京宇航系统工程研究所
北京强度环境研究所
出处
《强度与环境》
CSCD
2019年第1期8-14,共7页
文摘
通常情况下,压电材料应用于结构中可实现对外界能量的俘获,但是在能量收集过程中,热弹性耗散将对其能量俘获效率产生影响。因此,本文提出了压电俘能结构热弹性耗散特性的研究方法;首先,基于Euler-Bernoulli梁理论,并结合压电结构变形影响时的热传导方程以及压电结构电场方程,推导出在压电热弹性耦合下不同振动形式时结构的控制方程;然后,通过数值计算和仿真分析的方法得出结构的频率漂移及热弹性阻尼的变化,得到了不同振动形式下温度场对压电结构的影响;同时,针对结构几何尺寸对结构热弹性耗散的影响进行了讨论,得到了压电热弹性耦合对压电装置能量俘获的影响。
关键词
热弹性耗散
压电微结构
热弹性阻尼
Keywords
thermoelastic dissipation
piezoelectric micro-structure
thermoelastic damping
分类号
TB34 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
尺度效应下微结构多场耦合的热弹性耗散研究
3
作者
李长龙
沈
颖
哲
张然
刘洋
于龙
周啟航
机构
北京宇航系统工程研究所
天津航天长征火箭制造有限公司
出处
《强度与环境》
CSCD
2019年第5期47-53,共7页
基金
国家自然科学基金:微波-自旋共振耦合机理及其磁传感应用基础研究(51805493)
文摘
微结构做到MEMS量级时,结构尺寸会缩小到微米量级甚至到更小量级,材料内部表现为非均匀性,从而影响结构的静动态力学特性以及热弹性耦合特性,此时,经典弹性理论对结构的热弹性耦合特性不能进行全面的解释。因此,本文基于微尺度理论,根据微器件的振动方程,并结合热传导方程,建立微尺度效应下结构的热弹性耦合控制方程,得到尺度效应下热弹性耦合对微结构的影响。
关键词
多场耦合
尺度效应
热弹性耗散
Keywords
multiphysics coupling
size effect
thermoelastic dissipation
分类号
V416 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
一种发动机羽流沉积污染的快速分析方法
4
作者
沈
颖
哲
杜涛
李长龙
闫指江
张耘隆
沈
丹
机构
北京宇航系统工程研究所
出处
《强度与环境》
CSCD
2019年第3期54-58,共5页
基金
国家自然科学基金(11872128)
文摘
火箭各种功能的喷射羽流作用到运载载荷上,会引起化学物质在载荷表面的沉积,污染或降低载荷的功能性表面的性能。随着卫星性能的提高,羽流对卫星载荷污染评估受到了工程设计的重视。DSMC方法可以提供精确的羽流分析结果,然而该方法计算耗费时间长,不适合研制和设计过程初期对低成本和快速的分析要求。本文采用Simons方法结合气相沉积的分子动力学方法用于羽流污染的快速分析,能够满足工程设计需要。评估了某型火箭的分离反推火箭高空羽流对卫星载荷的污染情况,得到了羽流污染在卫星表面的气相产物的沉积率,可供相关专业的分析使用。
关键词
羽流
污染
气相沉积
Keywords
plume
contamination
gas phase deposition
分类号
V416.5 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
低密度烧蚀材料在中高热流环境应用的试验研究和理论预测
高家一
杜涛
沈
颖
哲
吴义田
梁馨
沈
丹
《实验流体力学》
CAS
CSCD
北大核心
2016
2
下载PDF
职称材料
2
不同振动形式下压电俘能结构热弹性耗散研究
沈
颖
哲
李长龙
张然
马斌捷
《强度与环境》
CSCD
2019
1
下载PDF
职称材料
3
尺度效应下微结构多场耦合的热弹性耗散研究
李长龙
沈
颖
哲
张然
刘洋
于龙
周啟航
《强度与环境》
CSCD
2019
0
下载PDF
职称材料
4
一种发动机羽流沉积污染的快速分析方法
沈
颖
哲
杜涛
李长龙
闫指江
张耘隆
沈
丹
《强度与环境》
CSCD
2019
0
下载PDF
职称材料
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