气动加热与热响应耦合分析及试验研究

文章介绍了Ma(马赫数)<6的飞行器典型部位的气动加热与热响应耦合分析及试验验证技术。气动加热计算模块采用的是工程算法,同时将其集成到自主开发的结构有限元三维温度场计算ASTSA软件平台上,实现了气动加热与热响应耦合分析功能。在结构地面热试验方面,成功研发了全方程热流密度PLC控制热模拟试验系统,并利用该系统进行了高速飞行器结构气动加热与热响应耦合地面模拟试验。试验与数值分析的结果对比显示,二者吻合较好,验证了本数值分析方法的正确性。

可重复使用热防护系统试验验证技术概述

主要针对高超音速飞行器三种典型可重复使用热防护系统概念,详细阐述了热防护系统试验验证技术国内外进展。国外所开展的热防护系统验证试验项目,主要包括热物理性能试验、力学性能试验以及在热、压、振动、噪声、大气暴露、雷击等极端环境下的TPS结构耐久性试验三大类。简要介绍了热防护系统验证试验的关键技术,分析了国内在热防护系统试验验证技术方面的技术需求,阐明了我国热防护系统试验验证技术未来发展方向。

陶瓷基复合材料盖板式热防护系统的设计与分析

陶瓷基复合材料盖板式热防护系统是一种具有防热/承载一体化功能的新型热防护结构。本文在国内外研究基础上,对盖板热防护系统进行了初步设计与分析,提出了盖板式热防护系统设计方案,进行了相关热响应分析,并在热载荷与气动压力载荷联合作用下,进行了结构应力与变形分析,对盖板热防护系统静强度性能进行了初步评估。

飞机整体油箱三维瞬态温度场分析

介绍了飞机整体油箱三维瞬态温度场分析方法。利用MSC.Patran/Nastran thermal 2001软件,建立了飞机整体油箱三维瞬态温度场分析有限元模型。模拟了发动机表面与油箱底部的面—面辐射,油箱顶部对外部空间的热辐射,以及进气道冷空气与油箱底部之间对流换热等多种复杂边界条件。在软件不具备单元死活功能的条件下,成功模拟了飞行过程中燃油的消耗。本文的研究结果对飞行器油箱部件的热分析具有一定借鉴意义。

热环境下壁板结构稳定性试验方法初探

对钛合金加筋壁板热环境下的稳定性试验方法开展了研究,在壁板单面受热条件下,对壁板施加压缩或剪切载荷,在热/载联合作用下测试壁板高温应变,考核壁板的稳定性是否满足设计要求。采用石英灯辐射加热模拟了壁板的稳态温度环境,设计了专门的夹具实现了热环境下力载荷的施加,采用数字散斑非接触应变测试系统进行了壁板高温应变的测试。此外,建立了壁板有限元分析模型,进一步分析了热环境、温度场均匀性、连接夹具与试验件的螺栓数量对试验结果的影响规律。本文的研究对高速飞行器高温区结构壁板的稳定性设计提供初步的验证方法。

热/力联合作用下壁板结构相似准则研究

全尺寸结构地面热/力联合试验是高速飞行器受热结构基本力学性能考核验证试验,为降低试验成本,有必要对全尺寸结构地面热/力联合试验缩比技术开展研究。本研究以壁板结构为对象,以结构热弹性理论和相似理论为基础,利用相似理论的方程分析法建立了均匀温度/力载荷联合作用下壁板结构的相似准则,并通过有限元仿真分析,验证了所建立的相似准则的正确性。研究结果对高速飞行器结构地面热/力联合试验有一定指导意义。

飞机结构三维温度场分析程序

介绍了"飞机结构三维温度场分析"程序。该程序具有完整的自动建模体系和云图曲线显示功能,通过试验测定了"热阻"参数,进而在程序中增加了热阻元以处理不同结构件的接触问题,考虑了空气动力加热载荷情形,经过许多工程算例,结果良好。

温度对刚性陶瓷防热瓦隔热性能的影响

提出用"等效导热热阻"这一参数来反映防热瓦的隔热性能,依据试验数据探讨温度对该参数的影响规律。在平均温度低于500℃时,随着温度的升高,防热瓦的隔热性能呈现线性下降趋势,平均温度每升高100℃其隔热性能大约下降14%;用有限元计算验证试验的有效性,结果表明与试验测算数据的相对误差不超过10%,可以认为所建立的试验方法能够实现对防热瓦隔热性能的评价分析。

基于MSC/NASTRAN的高速飞行器气动热与结构响应耦合分析程序开发

在Window环境下,以PATRAN为平台,利用二次开发语言PCL(patran command language)把气动加热工程计算方法与NASTRAN进行实时耦合,通过客户化、增设特定的命令和窗体等技术开发了飞行器气动加热/结构热响应耦合分析程序CASRAS(couple up aeroheating&structural response analysis program system)。该程序可对高超声速飞行器热防护系统进行快速隔热性能评估,对高超声速飞行器内部电子设备环境温度进行快速预估。通过物理模型归一化处理,能够对热试验方案的制定提供技术支持,从而将试验与理论分析有机的结合在一起,对热结构设计和结构热试验有很高的实用价值。

气动压力对柔性热防护结构隔热性能的影响

提出"等效导热热阻"这一参数来反映柔性热防护结构的隔热性能,用石英灯辐射加热和机械加压的方式来模拟柔性热防护结构服役过程中的的气动热/压环境,根据所做热试验的结果数据研究了在一定温度下,气动压力对柔性热防护结构等效导热热阻的影响规律。结果表明:随着气动压力的增大,柔性热防护结构的隔热性能呈非线性下降趋势,因此在对柔性热防护结构设计时,必须考虑其服役过程中表面气动压力对其隔热性能的影响。

金属热防护系统单元间缝隙换热规律

建立金属热防护系统(MTPS)单元间的缝隙换热计算模型,基于数值计算对影响缝隙内部辐射换热强度的若干参数进行参数影响分析。研究结果表明:减小缝隙宽度和辐射率、提高缝隙底部组件材料的热扩散率以及设计合理的缝隙几何形状,可以实现缝隙内部辐射换热最大程度的弱化;当缝隙顶部温度低于673 K时,可以基本不考虑MTPS单元间的缝隙辐射换热。

金属蜂窝胶接结构耦合传热分析

对金属蜂窝胶接结构进行传热研究,考虑蜂窝结构热传导和热辐射的耦合作用,建立两种热分析模型,模拟蜂窝结构内部传热机理。通过两种模型计算结果的对比分析,总结出蜂窝结构传热模型建模规则,计算胶接金属蜂窝结构的等效热传导系数。分析表明,当高宽比不大时,蜂窝晶胞壁的辐射是不容忽略的,胶粘层使得蜂窝夹层结构的隔热性能增强。

气动加热下飞行器油箱温度场耦合分析

气动加热与结构热传递耦合问题在航空航天领域非常重要。分析了飞行器持续受热过程中的耦合性,指出了耦合性在分析持续气动加热问题中的必要性。针对存在的耦合性,提出了一种处理方法,即在"飞机结构三维温度场分析"程序中增加气动热流工程算法,同时采用对流传热来模拟油箱内燃油与油箱内壁面传热。对流换热系数以及出口油温通过与油箱壁面结构温度耦合计算来确定,即在每个时间点上,将当前结构内壁面温度T_n代入对流换热系数α以及油温T_f的计算公式,求得该时间点的α和T_f,以此实现气动/温度场/流场三个物理场的实时耦合。计算结果表明,耦合计算结果与试验结果吻合得很好。

护理干预在人工瓣膜置换术后低氧血症中的应用

目的:探讨人工瓣膜置换术后低氧血症的预防及护理方法。方法:对182例接受人工瓣膜置换术的患者针对低氧血症进行护理,在术前注重对呼吸系统、心功能进行护理,治疗合并症,并保证患者有充足睡眠;术后做好呼吸系统及循环系统护理,监测体温变化,并充分镇静、镇痛。结果:术后发生低氧血症17例,发生率为9.3%,除1例死亡外,其他患者痊愈出院。结论:早期预防、及时诊治和护理,可降低人工瓣膜置换术后低氧血症发生率及病死率。

临床带教工作体会

护生实习是护理教学中的最后阶段，是非常重要的教学环节。通过实习可使护生将理论与实践结合起来，使所学的知识得到进一步充实巩固提高。而带教工作完成的好坏．可直接影响护生今后的工作，因此带教老师要从思想品德和业务技术等方面给予耐心细致的指导。

EXCEL在CAD地形图截取计量断面中的应用

介绍应用EXCEL在CAD地形图截取计量断面过程中的方法、思路及步骤,并提供一些常用的计算公式、命令及函数。

热防护系统热真空模拟试验技术

介绍了一种能模拟可重复使用运载器热防护系统内、外表面气动热和压力环境的热真空模拟试验装置,该装置不仅能模拟TPS外表面所受气动热和气动压力条件,还能模拟TPS内表面的真空压力环境。其外部环境压力4.0×102～2.0×105 Pa,内部环境压力4.0～1.013×105 Pa,热面温度可高达1100℃。利用该装置可以对热防护系统的传热性能进行稳态和瞬态测试。简要介绍了该装置的构成及功能,以及用其进行材料和结构的传热性能测试的试验方法。该装置的研制将为我国高超音速飞行器热防护系统的验证提供必要的技术手段。

气动加热与结构温度场耦合分析平台研发技术

介绍了气动加热采用工程算法条件下,分别基于自研结构温度场有限元分析软件ASTSA和商用软件MSC/NASTRAN,气动加热与结构温度场耦合分析平台的研发技术。该耦合分析平台适用于Ma<6的超音速飞行器典型热影响区的气动/热耦合分析,其可靠性和精度通过了工程实例考证。在3<Ma<6的超音速飞行器概念设计阶段,利用该平台可以提高结构温度场预估精度,缩短飞行器设计周期。

初中数学课堂教学中有效提问的技巧

课堂提问是很重要的教学环节,有效的提问尤其能提高课堂效率。当然如何提问,怎么提问也是有讲究的。老师如何创设理想的问题情境,用最短的时间把学生带入到一个良好的学习氛围当中,使整个教学过程可以顺利进行。而且在教学的过程中老师也要注意掌控,偶尔加入一些提问适当的调控课堂氛围。加强师生之间的沟通与交流,增进师生感情,学生需要老师的引导,激发学生的学习积极性,提高学习效率。