项目简介
项目名称
高超声速飞行器鼻锥帽热防护结构热力耦合分析及防热/隔热/承力一体化设计
项目批准号
91016007
学科分类
A020307
数理科学部
_力学
_固体力学
_超常环境下材料和结构的力学行为
资助类型
数理科学
负责人
姚学锋
依托单位
清华大学
批准年份
2010
起止时间
201101-201312
批准金额
84.00万元
摘要
本项目主要对高超声速飞行器鼻锥帽热防护结构热力耦合分析理论及防热/隔热/承力一体化设计进行系统研究。首先，研究并提出超高温陶瓷鼻锥尖端、超高温陶瓷涂层碳/碳化硅鼻锥主体空心圆台结构、石墨鼻锥芯结构及其钛铝合金连接结构等鼻锥帽热防护材料与复合结构的初步设计方案，确定材料组分、微结构与鼻锥帽结构超高温力学与热学特性之间的关系。其次，根据超高温气动热与气动力作用特点，建立定常与非定常条件下鼻锥帽热防护结构的热力耦合分析模型，分析相应的热传导、温度场、应力场、变形场、热震等热机械特性，确定鼻锥帽损伤特征、强度与寿命预测模型。最后，综合考虑热防护、气动、承载和总体特性之间的相互作用和相互影响,建立轻质高强耐高温抗氧化的鼻锥帽热防护材料与结构一体化优化设计模型，确定设计参数的灵敏度分析方法及最优设计与研制方案。本项目实施将会对超高温非烧蚀鼻锥帽热防护结构宏微观设计及安全评估提供理论基础。
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