氧化硅气凝胶粉体材料力学性能的多尺度模拟

摘要：

热防护是高超声速飞行器服役过程中的关键科学问题，因而高效隔热材料的研制也就变得越来越重要。基于氧化硅气凝胶粉体材料内部的微结构特征,建立了能反映其特征结构的多尺度力学模型,利用分子动力学方法模拟了氧化硅气凝胶的纳米多孔结构和拉伸性能,进一步利用离散元方法模拟了粉体材料的模压成形和多轴压缩应力一应变曲线.分子动力学模拟表明,气凝胶密度越低,其分形维数越小.此外,离散元模拟表明,氧化硅气凝胶粉体材料的弹性模量比对应的氧化硅气凝胶弹性模量低,压缩强度比对应气凝胶的拉伸强度高;随着围压的增加,氧化硅气凝胶粉体材料的压缩强度增加.

关键词： 高超声速飞行器 粉体材料 氧化硅气凝胶 多尺度模拟 力学性能

作者: 刘强 卢子兴 杨振宇 胡子君 李俊宁

作者单位: 北京航空航天大学航空科学与工程学院,北京100191 航天材料及工艺研究所,先进功能复合材料技术重点实验室,北京100076

会议类型: 国内会议

会议名称: 第十三届先进功能复合材料技术重点实验室暨航天科技集团、院科技委制造技术及材料专业组学术交流会

会议地点: 黑龙江黑河

会议语种:中文

页码: 33-36

在线出版日期: 2013-10-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）