三维烧蚀内部热响应数值计算研究

• 作者: 孙冰 张涛
• 来源期刊: 宇航学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 烧蚀热防护 内部热响应 移动边界 动网格 压缩存储 数值仿真
• 年，卷（期）: 2012,（3）
• 所属期刊栏目: 飞行器设计与力学
• 页码范围: 298-304
• 分类号: V423
• 字数: 4820字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3873/j.issn.1000-1328.2012.03.003

摘要

对热解型碳化复合材料三维烧蚀内部热响应数值计算关键技术进行了研究.采用碳化层一热解面一原始材料层模型,将热解气体与碳化层之间的对流换热处理为源项,通过有限元法建立移动边界条件下温度场求解方程组,采用Gauss-Seidel迭代法计算热解气体质量流量和温度场.同时,研究和分析了三维烧蚀移动边界处理方法以及动网格生成方法.由于每个时间步都需要网格重划,烧蚀热防护数值计算对存储效率和计算效率要求较高,本文研究了内部热响应计算中影响存储效率和计算效率的主要因素,并提出了相应的压缩存储方案和求解方案.计算结果表明,移动边界处理方法准确合理；存储方案的存储效率较高；保持刚度矩阵和形函数矩阵正定对称性可以加快温度场计算的收敛速度.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	孙冰	北京航空航天大学宇航学院	71	431	12.0	17.0
2	张涛	北京航空航天大学宇航学院	117	780	15.0	22.0