张晨
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应国兵
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王乘
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王鹏举
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田宝娜
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韩建兴
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王香
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.04.028
以凝胶注模技术制备的固相含量为40％、45％、50％(质量分数,下同),孔隙率高速65.24％、63.26％、61.19％的多孔氮化硅天线罩材料作为研究对象.将测得的材料性能参数作为有限元分析模拟的数据支撑,构件模型载体选择正切尖拱形,使用FLUENT模拟流场,结构场采用ANSYS软件,热力耦合得到不同固相含量的材料在不同马赫数下流-热-固耦合后的热应力强度,对其力学特性进行分析.结果表明,较高马赫数下的飞行构件的尾部连接端是受热应力最大的部位,也是失稳较为严重的部位.飞行构件的结构稳定性需通过加固尾部连接端来提高;气动热是引起天线罩构件失稳的首要问题,解决结构失稳的关键在于解决气动热,可通过在天线罩构件外增加耐热隔层,使其免受气动热;多孔氮化硅材料的孔隙率与失稳时对应的马赫数成正比,热导率是影响多孔氮化硅天线罩构件在较高马赫数下受到热应力大小的关键因素.
关键词:
高孔隙率
,
多孔氮化硅
,
较高马赫数
,
流-热-固耦合
,
力学特性
