激光参数对碳纤维复合材料质量烧蚀率的影响 被引量：23

1

作者 郭亚林 梁国正 +1 位作者 丘哲明 邓杰 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期84-88,共5页

为了研究激光参数对碳纤维增强有机硅改性环氧树脂复合材料质量烧蚀率的影响规律,选用不同激光参数、采用高强度CO2激光器对该复合材料进行了激光辐照试验。分别分析了入射激光的辐照时间、强度和光斑直径对碳纤维增强有机硅改性环氧树... 为了研究激光参数对碳纤维增强有机硅改性环氧树脂复合材料质量烧蚀率的影响规律,选用不同激光参数、采用高强度CO2激光器对该复合材料进行了激光辐照试验。分别分析了入射激光的辐照时间、强度和光斑直径对碳纤维增强有机硅改性环氧树脂复合材料质量烧蚀率的影响规律。研究结果表明:激光辐照时间对该复合材料的质量烧蚀率的影响不大,而该复合材料的质量烧蚀率随入射激光强度和光斑直径的增大而增大。 展开更多

关键词 激光参数 碳纤维 有机硅改性环氧树脂 复合材料 质量烧蚀率 辐照时间 激光强度 光斑直径

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长脉冲激光辐照下环氧树脂的热烧蚀规律 被引量：16

2

作者 穆景阳 万红 白书欣 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期36-40,共5页

研究了树脂基复合材料中常用的E-51环氧树脂在ms级脉冲激光辐照下热烧蚀率及质量烧蚀率的变化规律,分析了脉冲激光的辐照时间、峰值功率密度、重复频率以及脉宽对烧蚀率的影响。研究结果表明:随辐照时间的增加热烧蚀率逐渐增大,但辐照... 研究了树脂基复合材料中常用的E-51环氧树脂在ms级脉冲激光辐照下热烧蚀率及质量烧蚀率的变化规律,分析了脉冲激光的辐照时间、峰值功率密度、重复频率以及脉宽对烧蚀率的影响。研究结果表明:随辐照时间的增加热烧蚀率逐渐增大,但辐照一定时间后,热烧蚀率趋于稳定;峰值功率密度的增加能明显提高热烧蚀率,但随峰值功率密度的增加,热烧蚀率的增幅减小直至趋于一定值;热烧蚀率不随脉冲激光重复频率和脉宽的变化而改变,当峰值功率密度一定时,热烧蚀率一定,质量烧蚀率与频率和脉宽成正比。 展开更多

关键词 长脉冲激光 环氧树脂 热烧蚀率 质量烧蚀率 辐照时间 峰值功率密度

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碳/酚醛复合材料烧蚀性能的实验研究 被引量：10

3

作者 刘德英 王岳广 +1 位作者 张友华 杨汝森 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期59-61,共3页

总结了电弧加热器湍流导管试验装置上对碳 /酚醛复合材料的烧蚀试验结果 ,利用多元线性回归方法 ,拟合出烧蚀材料的有效烧蚀焓与冷壁热流密度、壁面压力的关联式。在一定热流、压力范围内可以很方便地计算出碳

关键词 碳/酚醛复合材料 烧蚀性能 实验研究 有效烧蚀焓 质量烧蚀率 热防护性能 飞行器

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Nd:YAG激光辐照碳纤维复合材料的质量烧蚀 被引量：5

4

作者 黄永光 刘世炳 +2 位作者 龙连春 田建东 阳志光 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期118-122,共5页

通过实验研究了连续Nd∶YAG激光辐照下碳纤维环氧树脂复合材料的质量烧蚀规律。结果表明:当激光功率密度大于10 kW/cm2时,材料烧蚀质量与激光辐照能量成正比关系;在同样激光辐照能量下,半径为0.65 mm的激光辐照引起的复合材料的质量烧... 通过实验研究了连续Nd∶YAG激光辐照下碳纤维环氧树脂复合材料的质量烧蚀规律。结果表明:当激光功率密度大于10 kW/cm2时,材料烧蚀质量与激光辐照能量成正比关系;在同样激光辐照能量下,半径为0.65 mm的激光辐照引起的复合材料的质量烧蚀率比半径为5.5 mm的激光辐照的结果大一倍;激光功率在燃烧阈值附近时,燃烧现象引起质量烧蚀率的波动。 展开更多

关键词 质量烧蚀率 碳纤维 环氧树脂 烧蚀 燃烧 复合材料

原文传递

酚醛树脂基复合材料的等离子烧蚀性能 被引量：4

5

作者 孟祥艳 刘运传 +4 位作者 王康 周燕萍 王雪蓉 王倩倩 李承荣 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期400-403,431,共5页

利用等离子烧蚀试验系统,对纤维增强酚醛树脂复合材料进行烧蚀试验,并对不同复合材料的烧蚀率和微观形貌进行测试和分析。等离子烧蚀试验条件为:功率60kW,热流密度25000kW/m^2,烧蚀时间8s。结果表明:碳纤维、高硅氧纤维、玻璃纤维增强... 利用等离子烧蚀试验系统,对纤维增强酚醛树脂复合材料进行烧蚀试验,并对不同复合材料的烧蚀率和微观形貌进行测试和分析。等离子烧蚀试验条件为:功率60kW,热流密度25000kW/m^2,烧蚀时间8s。结果表明:碳纤维、高硅氧纤维、玻璃纤维增强酚醛树脂复合材料的等离子线烧蚀率分别为:0.180mm/s、0.666mm/s、0.613mm/s,质量烧蚀率分别为:0.167g/s、0.310g/s、0.338g/s,线烧蚀率和质量烧蚀率相对偏差都在5%以内。利用扫描电子显微镜和X射线能谱仪对烧蚀样品的微观形貌进行分析,对不同纤维增强酚醛树脂基复合材料的等离子烧蚀机理进行了探讨。 展开更多

关键词 等离子烧蚀 酚醛树脂基复合材料 热流密度 质量烧蚀率 线烧蚀率 烧蚀机理

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钢表面电火花沉积合成W-Mo高熔点复合涂层

6

作者 李忠盛 吴护林 +4 位作者 陈海涛 丛大龙 张敏 何庆兵 彭冬 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期250-258,共9页

目的 采用ZY-10型电火花堆焊/涂层沉积设备,分别以钼和钨棒料为电极,以超纯氩气为保护气体,在PCrNi3MoVA钢基体表面沉积合成W-Mo高熔点复合涂层。方法 在PCrNi3MoVA钢基体表面先沉积出一定厚度的钼涂层作为打底层,在此基础上,采用更高... 目的 采用ZY-10型电火花堆焊/涂层沉积设备,分别以钼和钨棒料为电极,以超纯氩气为保护气体,在PCrNi3MoVA钢基体表面沉积合成W-Mo高熔点复合涂层。方法 在PCrNi3MoVA钢基体表面先沉积出一定厚度的钼涂层作为打底层,在此基础上,采用更高的电参数沉积硬度和熔点都较高的钨涂层。作为同族元素的钼和钨,在高温电弧作用下能较好地合成W-Mo高熔点复合涂层。通过对复合涂层的成分、微观形貌等进行观察和分析,用等离子烧蚀实验检测复合涂层的抗烧蚀性能,并计算复合涂层的质量烧蚀率和线烧蚀率。结果 采用电火花沉积工艺在PCrNi3MoVA钢基体表面成功制备了W-Mo高熔点复合涂层,其厚度达到100μm以上,该复合涂层主要由W、Mo、Fe等成分组成,且越靠近涂层表面,W和Mo元素的含量越高,复合涂层主要有Mo、MoC、Fe_(2)Mo_(3)、Fe_(2)W等物相,复合涂层的耐烧蚀性能较好,在前10 s内其线烧蚀率仅为0.090~0.267 mm/s。结论 W-Mo高熔点复合涂层的厚度随着沉积次数和沉积电压的增加而增加;复合涂层与基体相互熔融,具有较好的冶金结合特征;复合涂层能够承受等离子火焰的短时高温冲击与冲刷,增加复合涂层的厚度可以有效抑制涂层试样烧蚀率的增加。 展开更多

关键词 电火花沉积 钨 钼 耐烧蚀涂层 质量烧蚀率 线烧蚀率

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烧蚀角度对C/C复合材料烧蚀行为的影响 被引量：3

7

作者 查柏林 高双林 +4 位作者 林浩 罗雷 张博文 朱杰堂 孙振生 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期54-59,共6页

烧蚀角度对C/C复合材料的耐烧蚀性能有显著的影响,采用自主研发的氧-煤油烧蚀实验系统对轴棒法编织的三维四向C/C复合材料进行烧蚀/侵蚀实验,实验的典型角度分别为90°,60°,45°,侵蚀时的粒子浓度为1.37%。测算试样的宏观... 烧蚀角度对C/C复合材料的耐烧蚀性能有显著的影响,采用自主研发的氧-煤油烧蚀实验系统对轴棒法编织的三维四向C/C复合材料进行烧蚀/侵蚀实验,实验的典型角度分别为90°,60°,45°,侵蚀时的粒子浓度为1.37%。测算试样的宏观烧蚀率,并采用扫描电镜(SEM)观察了试样烧蚀后的微观形貌。分析了角度对C/C复合材料烧蚀行为的影响规律,并探讨其烧蚀机理。结果表明:不加粒子进行烧蚀实验时,烧蚀角度90°,60°,45°对应的试样质量烧蚀率分别为0.146,0.123,0.100g/s,随烧蚀角度的减小,质量烧蚀率加速降低;加粒子进行侵蚀实验时,烧蚀角度90°,60°,45°对应的试样质量烧蚀率分别为0.452,0.455,0.432g/s,线烧蚀率分别为1.863,1.323,0.843mm/s,随烧蚀角度的减小,质量烧蚀率基本不变,线烧蚀率逐渐降低。烧蚀角度越小,射流的冲刷作用越强,伴随热化学烧蚀的作用,导致烧蚀/侵蚀实验条件下,径向纤维的烧蚀梯度均增加;烧蚀实验条件下,轴向纤维束外沿的受冲刷区域变大。 展开更多

关键词 烧蚀角度 C/C复合材料 质量烧蚀率 线烧蚀率 烧蚀性能

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粒子浓度对C/C复合材料烧蚀行为的影响 被引量：4

8

作者 查柏林 林浩 +4 位作者 高双林 罗雷 张博文 朱杰堂 孙振生 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期93-98,共6页

为研究不同粒子浓度侵蚀条件下C/C复合材料的烧蚀机理及性能,采用自主研发的氧-煤油烧蚀实验系统对轴棒法编织的C/C复合材料进行烧蚀/侵蚀实验,实验的粒子浓度分别为0,1.37%,2.22%,2.64%。采用扫描电镜(SEM)观察实验后试样的微观形貌,... 为研究不同粒子浓度侵蚀条件下C/C复合材料的烧蚀机理及性能,采用自主研发的氧-煤油烧蚀实验系统对轴棒法编织的C/C复合材料进行烧蚀/侵蚀实验,实验的粒子浓度分别为0,1.37%,2.22%,2.64%。采用扫描电镜(SEM)观察实验后试样的微观形貌,测算了试样的烧蚀率,研究了粒子浓度对材料烧蚀率的影响规律,分析了材料的烧蚀机理。结果表明:不加粒子时试样的质量烧蚀率仅为0.159g/s,线烧蚀率为0.175mm/s,加入粒子后质量烧蚀率与线烧蚀率的最小值分别为0.432g/s和0.843mm/s,且随粒子浓度的增加,烧蚀率均加速增加。粒子的侵蚀作用加剧了试样的烧蚀,冲刷面上径向纤维的烧蚀梯度随粒子浓度的增加而增大。 展开更多

关键词 粒子浓度 C/C复合材料 质量烧蚀率 线烧蚀率

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碳纤维丝束结构对碳纤维/酚醛复合材料烧蚀性能的影响 被引量：1

9

作者 孔国强 安振河 +6 位作者 魏化震 李莹 邵蒙 于秋兵 纪校君 李居影 王康 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期113-119,共7页

以酚醛树脂为基体,以平纹碳布和短切碳纤维两种结构形式的碳纤维为增强剂,制备碳纤维增强的碳/酚醛复合材料。采用氧/乙炔烧蚀实验对复合材料的耐烧蚀性能进行了对比性研究,采用电子拉力试验机对复合材料的弯曲性能进行表征,采用扫描电... 以酚醛树脂为基体,以平纹碳布和短切碳纤维两种结构形式的碳纤维为增强剂,制备碳纤维增强的碳/酚醛复合材料。采用氧/乙炔烧蚀实验对复合材料的耐烧蚀性能进行了对比性研究,采用电子拉力试验机对复合材料的弯曲性能进行表征,采用扫描电镜对复合材料烧蚀形面进行观察,并通过固体火箭发动机对复合材料的烧蚀性能进行考核验证。研究结果表明:以这两种结构形式的碳纤维为增强剂制备的碳/酚醛复合材料,其氧乙炔质量烧蚀率的大小与碳纤维丝束的大小具有正相关的特性,碳纤维丝束越小碳纤维质量烧蚀率越低,当碳纤维增强剂处于单丝状态时,复合材料的氧乙炔质量烧蚀率达到最低为0.046 g/s,并且碳纤维的型号规格对复合材料氧乙炔质量烧蚀率的影响变小。固体火箭发动机实验表明,单丝状态下的碳纤维/酚醛复合材料的抗烧蚀冲刷性能明显优于束状碳纤维/酚醛复合材料。 展开更多

关键词 碳纤维丝束 复合材料 酚醛树脂 质量烧蚀率 线烧蚀率

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侧链基团和填料对硅橡胶材料耐烧蚀性能的影响 被引量：1

10

作者 余亚丽 郭芳威 +1 位作者 胡励 张醒 《上海航天（中英文）》 CSCD 2022年第5期134-139,共6页

为了研究侧链基团和填料对硅橡胶材料耐烧蚀性能的影响,选用具有苯环和多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)这2种侧链基团的硅橡胶基体,以及Mg(OH)、蒙脱石、FeO和短切碳纤维(1 mm)这4种填料,利用马弗炉等温烧蚀和动态热失重TG法研究不同侧链基... 为了研究侧链基团和填料对硅橡胶材料耐烧蚀性能的影响,选用具有苯环和多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)这2种侧链基团的硅橡胶基体,以及Mg(OH)、蒙脱石、FeO和短切碳纤维(1 mm)这4种填料,利用马弗炉等温烧蚀和动态热失重TG法研究不同侧链基团和填料样品的耐烧蚀机制。结果表明:苯环和POSS基团的引入使得基体初始分解温度分别提高了79°C和9°C,质量损失率分别降低了19.4%和12.0%。以Mg(OH)25 g(每100 g硅橡胶)、蒙脱石4 g和FeO6 g作为硅橡胶复合材料进行填料时,其质量烧蚀率为0.008 g/s,相比纯橡胶基体降低了86.8%。在以上配方中继续引入5 g碳纤维,使其质量烧蚀率降低至0.004 g/s。残炭层的微观形貌显示,短切碳纤维形成的三维骨架结构是提高硅橡胶材料耐烧蚀性能的关键。 展开更多

关键词 硅橡胶 耐烧蚀 侧链基团 填料 质量烧蚀率

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三维四向石英/酚醛复合材料烧蚀性能的实验研究 被引量：1

11

作者 杨汝森 刘德英 王岳广 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2001年第6期14-16,共3页

介绍了利用最短长度的轴对称拉伐尔喷管 ,在FD— 0 4D电弧加热器上对三维四向石英 /酚醛复合材料进行的驻点烧蚀实验 ,并利用多元线性回归分析的方法 ,拟和出材料的质量烧蚀率与气流总焓和驻点压力的关系式 ,即 mt=aHsbPsc。在一定的... 介绍了利用最短长度的轴对称拉伐尔喷管 ,在FD— 0 4D电弧加热器上对三维四向石英 /酚醛复合材料进行的驻点烧蚀实验 ,并利用多元线性回归分析的方法 ,拟和出材料的质量烧蚀率与气流总焓和驻点压力的关系式 ,即 mt=aHsbPsc。在一定的范围内 ,利用此关系式 ,可以很方便地计算出这种石英 /酚醛复合材料的质量烧蚀率。 展开更多

关键词 三维四向石英/酚醛复合材料 质量烧蚀率 回归分析 驻点烧蚀试验

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复合材料质量烧蚀率计算模型实验研究 被引量：1

12

作者 周燕萍 魏莉萍 +2 位作者 郑会保 孟祥艳 刘运传 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期78-80,共3页

通过对CF/S-157PF复合材料进行氧-乙炔烧蚀试验研究,得到了质量烧蚀率,并利用多元线性回归方法,拟合得到了该参数与热流密度和烧蚀时间的数学模型,即M=0.043.q0.128.t-0.191。经检验,该回归模型适用性较好,预测精度较高,为复合材料该项... 通过对CF/S-157PF复合材料进行氧-乙炔烧蚀试验研究,得到了质量烧蚀率,并利用多元线性回归方法,拟合得到了该参数与热流密度和烧蚀时间的数学模型,即M=0.043.q0.128.t-0.191。经检验,该回归模型适用性较好,预测精度较高,为复合材料该项烧蚀性能的评估建立了快速、有效、可靠的试验方法。 展开更多

关键词 氧-乙炔烧蚀 多元回归 热流密度 质量烧蚀率 数学模型

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流场稳定性及烧蚀时间对玻璃钢材料烧蚀性能的影响研究

13

作者 张蕾 江柏红 +2 位作者 吴宪 彭广瑞 原涛 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2021年第1期97-101,106,共6页

本文以模压玻璃钢材料为研究对象,模拟材料高温烧蚀环境,以氧-丙烷焰流为热源,拟定测试方案,对材料进行烧蚀试验。探究在不同的热流密度值下,烧蚀距离对流场稳定性的影响,发现当热流密度值≥1.0 MW/m^2时,烧蚀距离改变,热流密度值波动较... 本文以模压玻璃钢材料为研究对象,模拟材料高温烧蚀环境,以氧-丙烷焰流为热源,拟定测试方案,对材料进行烧蚀试验。探究在不同的热流密度值下,烧蚀距离对流场稳定性的影响,发现当热流密度值≥1.0 MW/m^2时,烧蚀距离改变,热流密度值波动较小,流场稳定性较好。探究烧蚀时间对玻璃钢材料烧蚀性能的影响,分析材料表面形貌变化的原因,发现随着烧蚀时间延长,质量烧蚀率明显下降,材料的线烧蚀率和质量烧蚀率一致性较差,这是因为在较短的烧蚀时间内,模压玻璃钢材料分层膨胀导致线烧蚀率较小,但薄弱的炭层结构会导致材料质量下降明显,质量烧蚀率较大。随着烧蚀时间从60 s升至120 s,材料分层积聚导致材料强度相对增大,抗冲刷能力增强,质量烧蚀率下降。并且在材料可承受的范围内,较长的烧蚀时间才能相对准确地反映材料的线烧蚀率。 展开更多

关键词 热流密度 流场稳定性 烧蚀时间 线烧蚀率 质量烧蚀率

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聚合物浸渍裂解法制备C/C-ZrC复合材料及其性能

14

作者 赵春晓 李红 +3 位作者 任慕苏 张家宝 杨敏 孙晋良 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期248-252,277,共6页

本文以低密度C/C复合材料为坯体,有机锆聚合物为前驱体,采用聚合物浸渍裂解法(PIP)制备C/C-ZrC复合材料,并对其微观结构、力学性能、烧蚀性能以及烧蚀机理进行了研究。结果表明ZrC在材料内分布均匀,密度为2.05g·cm^(-3)的C/C-ZrC... 本文以低密度C/C复合材料为坯体,有机锆聚合物为前驱体,采用聚合物浸渍裂解法(PIP)制备C/C-ZrC复合材料,并对其微观结构、力学性能、烧蚀性能以及烧蚀机理进行了研究。结果表明ZrC在材料内分布均匀,密度为2.05g·cm^(-3)的C/C-ZrC复合材料其弯曲强度为89.70MPa,呈脆性断裂。经氢-氧焰烧蚀150s后其线烧蚀率为-2.2×10^(-3)mm·s^(-1),质量烧蚀率为-1.0×10-3g·s^(-1),远低于密度为1.86g·cm^(-3)的C/C复合材料(线烧蚀率:4.4×10^(-3) mm·s^(-1),质量烧蚀率:7.5×10^(-4)g·s^(-1));在烧蚀的过程中,ZrC表现出优先氧化,同时生成的ZrO_2阻挡层能有效阻挡热量的传递和氧气的渗透,提高了材料的抗烧蚀性能。 展开更多

关键词 C/C-ZrC复合材料 聚合物浸渍裂解法(PIP) 氢氧焰烧蚀 线烧蚀率 质量烧蚀率

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碳/石英防热复合材料烧蚀性能 被引量：1

15

作者 赵小程 杨凯威 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期39-42,共4页

为研究碳/石英防热复合材料的烧蚀性能,采用电弧加热器和碳/石英平头驻点模型,在不同驻点压力Ps、不同热流密度q和不同焓值hs的多组合条件下进行了烧蚀试验。针对试验所得数据,利用多元回归分析方法,建立了质量烧蚀率与热流密度、驻点... 为研究碳/石英防热复合材料的烧蚀性能,采用电弧加热器和碳/石英平头驻点模型,在不同驻点压力Ps、不同热流密度q和不同焓值hs的多组合条件下进行了烧蚀试验。针对试验所得数据,利用多元回归分析方法,建立了质量烧蚀率与热流密度、驻点压力、焓值3个参数之间的数学模型,并对模型的合理性进行了检验。结果表明,所建立的3个参数数学模型对试验数据的拟合程度很好,热流密度与质量烧蚀率最为相关;与单参数、2个参数的数学模型相比,3个参数的数学模型对实验数据的拟合效果更好,能很好地反映碳/石英防热复合材料的烧蚀性能。 展开更多

关键词 复合材料 质量烧蚀率 热流密度 驻点压力 焓值 多元回归

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碳/石英防热复合材料质量烧蚀率的数学模型构建

16

作者 高艺 《粘接》 CAS 2021年第2期76-79,共4页

碳/石英防热复合材料是一种性能优异的材料,在飞行器中具有重要作用。文章构建了碳/石英防热复合材料质量烧蚀率的数学模型,该模型中包含热流、焓值和压力这3个参数。通过使用管状电弧加热器完成实验,获取相关信息数据,然后使用回归分... 碳/石英防热复合材料是一种性能优异的材料,在飞行器中具有重要作用。文章构建了碳/石英防热复合材料质量烧蚀率的数学模型,该模型中包含热流、焓值和压力这3个参数。通过使用管状电弧加热器完成实验,获取相关信息数据,然后使用回归分析方法构建数学模型。为了验证模型的有效性,对其进行变量间相关性检验、拟合优度检验、回归模型显著性检验和回归系数显著性检验。研究结果表明碳/石英防热复合材料质量烧蚀率的数学模型具有很好的拟合程度。 展开更多

关键词 碳/石英防热复合材料 质量烧蚀率 数学模型

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