结冰风洞冰与固壁间剪切黏附应力和 强度的初步研究

• 作者: 刘蓓 林伟 梁鉴 王茂 肖春华
• 来源期刊: 空气动力学学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 结冰 黏附强度 黏附界面 结冰风洞 剪切应力 除冰
• 年，卷（期）: 2018,（5）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 798-804
• 页数: 7页
• 分类号: V211.7
• 字数: 6035字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7638/kqdlxxb-2017.0125

摘要

为研究飞机结冰与固壁间的黏附强度,耦合固体力学实验方法和结冰风洞试验方法,在3 m×2 m结冰风洞试验段内开展了冰与固壁间的剪切黏附强度测量试验.首先,基于结冰风洞试验段,建立了冰与固壁间剪切黏附强度测量试验装置及其试验模型.然后,通过固定外试验模型、拉伸内试验模型的方式,实现了冰从固壁表面的剥离,并针对此冰层剪切剥离过程建立了相应的计算模型.采用平面弹性力学方程描述该计算模型,采用非结构网格技术对计算区域进行划分,利用有限元方法对控制方程组进行离散,根据不同断裂力学判断准则的适应范围,采用了最大剪切强度准则用于判断剪切拉伸作用对冰层剥离的影响,计算结果表明,随着作用于内试验模型的轴向力载荷增加,冰与固壁间的剪切黏附应力也将增加,由于外试验模型的固定约束,在冰与固壁间的黏附界面两端会出现两个轻微的剪切黏附应力峰值,而在黏附界面中间位置,剪切黏附应力变化比较平缓.结冰风洞试验获得的剪切黏附强度在0.4 MPa到1.0 MPa之间,与参考文献中的试验结果比较吻合,明冰的剪切黏附强度大、霜冰的剪切黏附强度低,说明本文的试验方法和装置都比较合理,试验结果也验证了计算模型和计算结果的合理性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	梁鉴	中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所	9	40	5.0	6.0
2	肖春华	中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所	23	125	7.0	10.0
6	王茂	中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所	3	0	0.0	0.0
7	林伟	中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所	2	0	0.0	0.0