热防护系统损伤容限分析

• 作者: 姚卫星 黄杰
• 来源期刊: 南京航空航天大学学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 热防护系统 初始损伤 CFD数值模型 热流密度 传热分析 损伤容限分析
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 页码范围: 509-515
• 页数: 7页
• 分类号: V475.2
• 字数: 3778字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16356/j.1005-2615.2018.04.012

摘要

建立了含初始矩形损伤的热防护系统(Thermal protection system,TPS)气动热分析的CFD数值模型,分析结果表明损伤区域侧壁出现了很高的热流密度峰值,并且迎风面侧壁峰值高于背风面,而损伤区域底部热流密度却很低.利用分析获得的热流密度建立了含损伤和无损伤T PS的有限元传热分析模型.分析结果表明:损伤的存在导致防热瓦最高温度急剧上升,超过其材料能承受的极限温度(1500℃),防热瓦首先失效,而损伤对机体最高温度影响较小.最后进行了T PS损伤容限分析,在防热瓦极限温度约束下,外部热流密度最大值从100 kW/m2增加到140 kW/m2,矩形损伤宽度最大容许值从22.7 mm减小到12.6 mm,而弧形损伤宽度最大容许值从34.6mm减小到25.1mm,即随着外部热流密度最大值增加,损伤宽度的最大容许值降低,并且相同外部热流密度水平下弧形损伤宽度的最大容许值大于矩形损伤.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	姚卫星	南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室	177	2838	28.0	47.0
2	黄杰	南京航空航天大学飞行器先进设计技术国防重点学科实验室	20	41	5.0	6.0