会议专题

高超飞行器结构热弹性及气动热干扰引起的不确定性分析研究

现代高超声速飞行器热应力问题十分突出,对防热结构进行热弹性分析和强度校核十分重要。本文利用CARDC独立研发的热环境、热响应和热应力计算分析软件,针对某型高超飞行器外形、结构进行了气动热、热响应和热应力计算研究。同时,由于高超声速飞行器竖直挡板和身部间激波/激波和激波/粘性干扰的存在,干扰区热流很难预测准确,NS数值解方法对这类区域热流难以准确给出,而工程方法预测的精度和实际也可能相差50%以上。鉴于此,本文也对干扰区热流预测不确定性给结构传热和热应力预测带来的影响进行了初步分析。结果表明,温度场受长时气动加热后温度升幅较大,热应力在部分区域上升明显,且有导致结构失效的可能。而通过气动热干扰引起的不确定性分析可以看出,结构温度场和热应力预测的不确定度均小于热流预测的不确定度,但热应力特别是拉伸主应力预测的不确定度比温度的要高很多,工程设计分析中应予以特别关注。

高超飞行器 结构热弹性 激波干扰 不确定性 气动热干扰 热应力

刘磊 耿湘人 王安龄 贺立新 桂业伟

中国空气动力研究与发展中心计算空气动力学研究所,四川绵阳 621000

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2009-08-24(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)