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《西北工业大学》 2006年
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高超声速飞行器热结构设计与分析

苏大亮  
【摘要】:高超声速飞行器的发展对各国未来军事发展战略、空间技术、武器体系构建乃至整个科学技术发展有重要的推动作用,而其中的防热问题是高超声速飞行器无法避免的一个重大问题。 本文以某型号高超声速飞行器被动热防护系统方案设计为工程背景,参考目前国内外各种型号飞行器的热防护系统方案,探索从飞行器气动加热、热防护系统的选择和防热性能分析到结构热响应的数值计算过程。文中第二章给出了有限体积法计算流场的控制方程和离散格式,讨论了湍流模型的类型,并针对本文的研究对象建立了计算模型,得出了气动加热的数值解;第三章参照国内外热防护系统的发展状况,对本文的研究对象给出了热防护系统方案,建立了防热层的计算模型,计算了防热效果;第四章在前面的基础上,利用有限元法建立了飞行器结构的计算模型,计算出了飞行器头部和弹翼的温度场和热应力。整个数值计算过程对高超声速飞行器热结构的设计与分析提供了一些有益的参考。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:V214

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 尹昌平;肖加余;曾竟成;江大志;刘钧;代晓青;;共注射RTM成型一体化复合材料的热传导分析[J];材料工程;2009年08期
2 樊钰;叶定友;杨月诚;;复合材料壳体气动加热温度场研究[J];固体火箭技术;2013年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 尹昌平;共注射RTM制备承载/隔热/防热一体化复合材料[D];国防科学技术大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 李红;高超声速飞行器金属蜂窝夹芯结构的热机耦合行为分析[D];哈尔滨工程大学;2011年
2 刘松;热环境下弹丸头部温度场研究[D];南京理工大学;2008年
3 姜志杰;高超声速飞行器气动热影响部件的热分析[D];国防科学技术大学;2008年
4 张雯;高超声速弹头气动热及电子分布的研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
5 黄盛;新型空天飞行器与热防护系统设计[D];南京航空航天大学;2012年
6 高亮杰;非等直截面及复杂环境下隔离段流动特性研究[D];南京航空航天大学;2012年
7 王金光;二元高超声速进气道阻力特性研究[D];南京航空航天大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 刘桐林;美国高超声速技术的发展与展望[J];航天控制;2004年04期
2 成楚之;国内外导弹热结构分析研究综述[J];现代防御技术;1998年06期
3 韩鸿硕;国外航天运输系统防热系统、结构和材料的总体分析研究[J];宇航材料工艺;1997年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 金光;宋兴旺;王华;;高温烟气中水滴非等温蒸发的数值模拟研究[J];四川有色金属;2011年01期
2 梁建国,湛华;挑梁根部设钢筋混凝土柱时设计计算方法[J];四川建筑科学研究;2001年04期
3 李扬,高日,晏景通;自重对索网结构找形的影响[J];四川建筑科学研究;2003年02期
4 段凯,杨新华,杨文兵;用ANSYS软件计算桥梁结构的温度应力[J];四川建筑科学研究;2005年03期
5 马杰,侯景军,何英明;昆明某大厦纠偏的有限元分析[J];四川建筑科学研究;2005年04期
6 薛松涛;张茂雨;谢丽宇;陈镕;王远功;;在地震波作用下地下连续墙的动力响应[J];四川建筑科学研究;2005年06期
7 黄怡;王元清;石永久;;框架—支撑钢结构抗震性能的有限元分析[J];四川建筑科学研究;2005年06期
8 陈辉;袁海庆;李盛;刘文龙;高翔;;温度作用对钢筒仓结构影响的有限元分析[J];四川建筑科学研究;2006年06期
9 左立;曾祥勇;;西部红层软岩地区某桥梁扩大基础有限元分析[J];四川建筑科学研究;2009年06期
10 许建柳;;复合墙体室内温度响应研究[J];四川建筑科学研究;2010年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王利希;周健;Jimmy Tsang;潘乐燕;;汽车空调风道设计及验收方法[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年
2 孙春耕;罗璟;张利;何敏;;水压双喷嘴挡板阀先导阀的CFD分析[A];第十五届流体动力与机电控制工程学术会议论文集[C];2011年
3 鲁建英;陈朗;;密闭空间内丙烷泄漏燃烧爆炸三维数值模拟计算[A];全国危险物质与安全应急技术研讨会论文集(上)[C];2011年
4 王国庆;昌旭东;付广智;;事故条件下~(239)PuO_2气溶胶微粒在室内小环境扩散的三维数值模拟[A];全国危险物质与安全应急技术研讨会论文集(上)[C];2011年
5 李辉;孙利平;雷龙;;板簧支架动态外载的计算和疲劳分析[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年
6 刘福生;谭鲁志;王刚;;多区域网络模型在高速列车通风系统中的应用研究[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
7 孙赫晨;赵静野;;流体自控振荡器的模拟研究[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
8 黄琳;段志生;杨莹;;现代飞行器控制的几个科学问题[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 齐晓娟;田瑞;杨晓宏;李嵩;;旋转切向入流膜蒸馏装置热容腔CFD的数值模拟[A];膜分离技术在石油和化工行业中应用研讨会论文集[C];2006年
10 于艳;樊耀波;徐国良;王琦;杨文静;;计算流体力学在膜技术及膜生物反应器研究中的应用[A];2010年膜法市政水处理技术研讨会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 戴萍;气膜孔几何结构对涡轮叶片气膜冷却的影响研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 李佳;载人潜器阻力性能的数值和试验预报及外形优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 张琛;光纤陀螺光路偏振特性及温度性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 王革;有壁面质量注入通道流体动力学典型问题分析[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 王忠义;船用燃气轮机排气引射装置性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 高晓阳;甘肃河西大麦麦芽干燥控制系统研究[D];甘肃农业大学;2010年
7 白会娟;导电材料结构电磁热弹性多场行为的理论研究[D];兰州大学;2010年
8 潘健怡;铝合金型材挤压的数值模拟及模具结构优化研究[D];华南理工大学;2010年
9 欧礼坚;船舶螺旋桨及推进装置故障诊断关键技术研究与应用[D];华南理工大学;2010年
10 王春林;旋流自吸泵设计及内部流动研究[D];江苏大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王高飞;通风方式对气流组织和室内空气品质的模拟研究[D];河南理工大学;2010年
2 王发辉;基于FLUENT的干法磁分离机理的数值模拟[D];河南理工大学;2010年
3 侯建军;高温矿井热环境数值模拟及热害控制技术研究[D];河南理工大学;2010年
4 吴锦龙;有限元软件框架研究及其在线性静力学程序中的应用[D];中国工程物理研究院;2010年
5 张学武;基于磁控技术的TIG焊残余应力的研究[D];南昌航空大学;2010年
6 刘帅;大型渠道混凝土振动密实成型数值模拟研究[D];山东科技大学;2010年
7 王春磊;输送石灰石悬索桥钢索塔抗风性能研究[D];山东科技大学;2010年
8 刘欣丽;液压支架双伸缩立柱承载特性研究[D];山东科技大学;2010年
9 苏超;变压吸附管道流体动力学特性研究[D];山东科技大学;2010年
10 王珺;山区风特性参数与自锚式悬索桥的静风稳定性研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 宋学智;新型热防护材料——聚芳基乙炔树脂[J];工程塑料应用;2000年09期
2 宋学智;酚醛树脂烧蚀性能研究进展[J];工程塑料应用;2003年07期
3 程银兵,吴广明,马建华,沈军;高温环境中横圆柱体的传热数值模拟[J];兵器材料科学与工程;2002年02期
4 田青超,吴建生,樊新民,张越;有限差分法在复合枪管传热中的应用[J];兵工学报;2000年04期
5 王浚;王佩广;;高超声速飞行器一体化防热与热控设计方法[J];北京航空航天大学学报;2006年10期
6 康宏琳;阎超;李亭鹤;郭迪龙;;高超声速再入钝头体表面热流计算[J];北京航空航天大学学报;2006年12期
7 胡培;;PMI泡沫:夹层结构的芯材[J];玻璃钢;2003年02期
8 闫联生,姚冬梅,闫桂沈,庄元其;碳布增强聚芳基乙炔新型防热材料[J];玻璃钢/复合材料;1999年05期
9 牛国良,周文英,谷宏治;环氧胶体型缩聚理论[J];玻璃钢/复合材料;2002年05期
10 史德军,胡福增,卢红,徐云龙;RTM一维单向流动模型的理论概况及研究[J];玻璃钢/复合材料;2004年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 倪星元;张志华;黄耀东;周斌;吴广明;沈军;;纳米多孔SiO_2气凝胶的常压制备及应用[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅱ[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 曹学斌;矩形隔离段流动特性及控制规律研究[D];南京航空航天大学;2011年
2 李文翠;新型纳米材料炭气凝胶的制备、表征及应用研究[D];大连理工大学;2002年
3 王成鹏;非对称来流条件下超燃冲压发动机隔离段气动特性研究[D];南京航空航天大学;2005年
4 马玉娥;可重复使用运载器热防护系统热/力耦合数值计算研究[D];西北工业大学;2006年
5 刘奇斌;相变存储单元热模拟及其CMP关键技术研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2007年
6 杜刚;复合材料推力筒设计与整体制备技术研究[D];国防科学技术大学;2007年
7 王胜林;高温相变蓄热材料的制备及性能研究[D];昆明理工大学;2007年
8 刘双;高超声速飞行器热防护系统主动冷却机制与效能评估[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张航;复杂几何条件和入口条件下的激波串特性研究[D];南京航空航天大学;2009年
2 尹凯军;防热瓦式热防护系统结构技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
3 李凰立;再入弹头的气动加热及热响应分析[D];西北工业大学;2001年
4 吕丽丽;高超声速气动热工程算法研究[D];西北工业大学;2005年
5 邓远灏;超燃冲压发动机隔离段流动特性研究[D];西北工业大学;2005年
6 居燕;弯曲激波压缩面设计及试验研究[D];南京航空航天大学;2005年
7 张辉;皱褶夹芯板基本热力学性能研究[D];南京航空航天大学;2005年
8 高宗战;航天器高温热保护系统传热计算与数值分析[D];西北工业大学;2006年
9 孙平;空射高超声速巡航导弹对地作战效能分析[D];西北工业大学;2006年
10 沈玲玲;空天飞行器再入过程中关键热结构的热分析[D];西北工业大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 王智;顾宜;;碳纤维增强苯并噁嗪树脂基复合材料的研究进展[J];玻璃钢/复合材料;2011年04期
2 王炯;李敏;顾轶卓;王绍凯;张佐光;;炭纤维复合材料共固化液体成型工艺及层间性能研究[J];材料工程;2013年02期
3 沈娟;李舰;;高超声速飞行器的防热材料与防热结构进展[J];飞航导弹;2013年01期
4 于庆春;万红;;片状石墨增强树脂基复合材料的耐激光烧蚀性能研究[J];无机材料学报;2012年02期
5 陈浩;徐敏;蔡天星;;高超声速机翼瞬态气动加热下热颤振分析[J];西北工业大学学报;2012年06期
6 孟松鹤;杨强;霍施宇;解维华;;一体化热防护技术现状和发展趋势[J];宇航学报;2013年10期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 刘卓峰;GFRP层合板厚板VIMP制备工艺与力学性能尺寸效应研究[D];国防科学技术大学;2010年
2 郑灵;飞行器等离子体鞘套对电磁波传输特性的影响研究[D];电子科技大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 方治森;引信热特性研究及其虚拟试验分析系统开发[D];南京理工大学;2011年
2 周怡;仿甲虫鞘翅的层状纤维缠绕结构设计及其力、热性能研究[D];南京航空航天大学;2011年
3 聂涛;地面模拟试验燃烧室复杂槽道式水冷壁面耦合传热分析[D];国防科学技术大学;2009年
4 王金光;二元高超声速进气道阻力特性研究[D];南京航空航天大学;2012年
5 陆嘉;芯棒预热炉加热制度的数值模拟研究—芯棒断面温度场的数值计算[D];内蒙古科技大学;2012年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 傅前哨;;高超声速的关键技术[J];航空知识;2007年10期
2 郑小梅;徐大军;蔡国飙;;MHD能量旁路超燃冲压发动机可行性分析[J];北京航空航天大学学报;2009年03期
3 祝志云;杨军;;高超声速飞行器飞行轨迹的模糊控制设计[J];计算机仿真;2010年04期
4 崔凯;杨国伟;;6马赫锥体流场对乘波体性能的影响及规律[J];科学通报;2006年24期
5 周浩;陈万春;殷兴良;;高超声速飞行器多段弹道协作优化[J];北京航空航天大学学报;2008年09期
6 常建松;;基于STK的高超声速飞行器可视化仿真平台研究[J];空间控制技术与应用;2008年05期
7 叶蕾;陈英硕;;Purdue风洞对高超声速研究至关重要[J];飞航导弹;2008年12期
8 马曙辉;;高超声速发动机专利技术现状及发展预测[J];飞航导弹;2008年12期
9 侯志强;刘济民;宋贵宝;;高超声速乘波飞行器多学科设计优化研究进展[J];导弹与航天运载技术;2009年03期
10 栗金平;杨军;;基于自抗扰技术的高超声速飞行器控制系统设计[J];计算机测量与控制;2011年05期
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1 叶友达;王振亚;卢笙;张涵信;张来平;;高超声速飞行器机体/推进系统一体化外形的数值模拟研究[A];2003空气动力学前沿研究论文集[C];2003年
2 杨红亮;史增民;袁军娅;;临近空间高超声速飞行器热环境预测方法[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
3 庄益夫;陈洁;潘长鹏;;一类高超声速飞行器的建模及非线性控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
4 唐志共;;高超声速技术发展对地面试验的要求和现状分析[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(下册)[C];2001年
5 郭正;刘君;王巍;;空中发射高超声速飞行器投放过程数值模拟[A];近代空气动力学研讨会论文集[C];2005年
6 杨俊春;胡军;吕孝乐;;高超声速飞行器再入段滑模跟踪控制设计[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 刘龙霞;贾启芬;刘习军;;高超声速飞行器中的贮箱类液固耦合初步研究[A];第十二届全国非线性振动暨第九届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2009年
8 胡磊;吴森堂;;高超声速飞行器鲁棒飞行控制系统设计方法[A];2007中国控制与决策学术年会论文集[C];2007年
9 黄飞;程晓丽;沈清;;DSMC方法在高超声速平板的近空间气动特性分析中的应用[A];第五届全国青年计算物理学术交流会论文摘要[C];2008年
10 韩杰才;孟松鹤;杜善义;;高超声速飞行器与热防护系统[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 徐晖;美国加快高超声速飞行器研制[N];中国航空报;2009年
2 黄志澄;挑战飞行极速[N];中国航天报;2004年
3 ;21世纪的航空前沿技术[N];北京科技报;2002年
4 赵彦;研究高超声速技术[N];中国航天报;2002年
5 胡滨;临近空间:一个不容忽视的焦点话题[N];解放军报;2008年
6 所长 王晓东 党委书记 杨旭;北京航天自动控制研究所追求卓越 以质取胜 不断创新 持续发展[N];中国航天报;2009年
7 商艳凯 记者 初霞;哈工大两团队跻身国家级[N];哈尔滨日报;2008年
8 ;高超声速技术 引领航天运载器的革命[N];科技日报;2002年
9 马遥远;美国空军发展无人航天飞机[N];中国航空报;2009年
10 晓丽;美国研制新型高超声速无人机武器系统[N];中国航空报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王倩;高超声速飞行器飞行控制系统设计方法与仿真研究[D];复旦大学;2011年
2 葛东明;临近空间高超声速飞行器鲁棒变增益控制[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 熊柯;高超声速飞行器巡航控制技术研究[D];国防科学技术大学;2012年
4 王飞;高超声速飞行器QFT/μ鲁棒动态逆控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2013年
5 孙健;高超声速飞行器前缘疏导式热防护结构的工作机理研究[D];国防科学技术大学;2013年
6 王俊;高超声速飞行器气动热烧蚀预测与控制研究[D];华南理工大学;2013年
7 刘燕斌;高超声速飞行器建模及其先进飞行控制机理的研究[D];南京航空航天大学;2007年
8 车竞;高超声速飞行器乘波布局优化设计研究[D];西北工业大学;2007年
9 金亮;高超声速飞行器机体/发动机一体化构型设计与性能研究[D];国防科学技术大学;2008年
10 颜力;飞行器多学科设计优化若干关键技术的研究与应用[D];国防科学技术大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵彪;高超声速飞行器技术发展研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 安昊;高超声速飞行器建模及控制方法研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
3 黄广;高超声速飞行器残差自调节高精度控制算法研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
4 李超;高超声速飞行器气动参数辨识和输入设计技术研究[D];厦门大学;2014年
5 李雪飞;高超声速飞行器气热弹多场耦合数值模拟[D];哈尔滨工业大学;2011年
6 张四虎;高超声速飞行器再入热环境分析及弹道优化设计[D];哈尔滨工业大学;2013年
7 朱艳明;高超声速飞行器的非线性控制[D];东北大学;2009年
8 陈晨;高超声速飞行器红外辐射特性分析[D];南京理工大学;2013年
9 林妍;大气层内高超声速飞行器光辐射特性建模[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 彭稳根;高超声速飞行器金属结构热管热防护机制理论与模拟研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
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