国家重点基础研究发展计划(61391)
- 作品数：15 被引量：53H指数：4
- 相关作者：史宏斌孟松鹤李书良侯晓杨月城更多>>
- 相关机构：西北工业大学第二炮兵工程学院哈尔滨工业大学更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划中国博士后科学基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术一般工业技术金属学及工艺更多>>
- C/C喉衬热反应边界层内组分分布数值分析被引量：1
- 2012年
- 为研究C/C喉衬热反应边界层内的组分浓度梯度变化规律,基于C/C喉衬的热化学烧蚀理论,建立了组分输运方程。采用有限速率化学反应模型,对C/C喉衬热反应边界层内的组分分布进行了数值研究。计算结果表明,喷管喉部的热化学烧蚀反应最为剧烈,边界层内的热化学烧蚀反应由化学动力学与组分扩散共同控制。推进剂中含铝与否对组分分布影响较大,燃烧室压强及喷管尺寸影响较小。
- 李佳明胡春波张胜敏
- 关键词：C/C喉衬热反应边界层
- 多向编织C/C复合材料渐进损伤与失效的SEM动态原位分析被引量：2
- 2013年
- 采用扫描电镜原位技术,对多向编织C/C复合材料受载条件下内部裂纹萌生、扩展直至断裂的全过程进行了跟踪观察。结果表明,在基体、纤维束与基体间的界面区域随机分布着大量的孔洞与裂纹等微缺陷,外载荷下裂纹在原始缺陷处萌生并沿界面层薄弱区域扩展;轴向试样主裂纹分别沿轴向、纵向和径向纤维束的薄弱界面层择优扩展,扩展路径错综曲折引起材料假塑性破坏;预制体结构设计导致径向试样内部沿环向纤维束形成贯穿性界面层,主裂纹沿环向纤维束界面层择优扩展,裂纹形状较平直引起材料脆性断裂;用传统脆性材料断裂韧性测试标准获得断裂韧性K IC值偏低,不能真实反映该类材料阻止宏观裂纹失稳扩展的能力。
- 许承海宋乐颖孟松鹤
- 关键词：断裂韧性
- 接触热阻对喉衬温度场的影响(英文)被引量：2
- 2013年
- 通过计算和实验测试研究了接触热阻对喉衬温度场的影响。测试了轴编C/C复合材料和5-Ⅱ材料粘接状态下的接触热阻,并建立了考虑接触热阻的计算模型。结果表明,接触压力对接触热阻影响显著,而接触温度影响较弱;接触热阻对喉衬组件温度场具有明显影响,既使喉衬温度升高,又使得背壁的温度降低。
- 李书良侯晓史宏斌黄海明
- 关键词：接触热阻温度场喉衬
- 基于多尺度方法的三维编织C/C复合材料弯曲失效特性分析被引量：1
- 2022年
- 为了预测三维编织C/C复合材料的弯曲失效行为,基于多尺度渐进展开理论,结合细观渐进损伤模型,建立了三维编织C/C复合材料宏细观多尺度分析模型。通过商业有限元软件ABAQUS用户子程序UMAT的二次开发,在宏观结构有限元分析中实时调用细观单胞模型进行细观渐进损伤分析,实现了宏细观尺度之间交互式信息传递和多尺度损伤模拟。利用上述模型对三点弯曲载荷下三维编织C/C复合材料梁的渐进损伤和失效过程进行了模拟,预测了梁的载荷-挠度曲线和弯曲强度,并与实验结果进行了对比分析,验证了基于多尺度方法的三维编织C/C复合材料弯曲强度预测模型的有效性,为此类材料及结构失效分析提供了一种手段。
- 赵雪尧魏坤龙史宏斌任全彬王健儒白彦军郭运强
- 关键词：多尺度方法有限元法
- 碳/碳材料与石棉/酚醛间热摩擦系数试验
- 2012年
- 根据固体火箭发动机喉部结构的实际工况,取样并设计试验,采用SRV高温摩擦磨损试验机测试了碳/碳与模压石棉/酚醛材料间的热摩擦系数,总结了这两类材料间的摩擦系数随温度、接触载荷及摩擦速度的变化规律。试验结果表明,碳/碳与模压石棉/酚醛材料间的热摩擦系数随温度升高呈非线性单调下降趋势;含胶层的两材料组件间摩擦系数明显高于无胶层组件间摩擦系数;温度一定条件下,载荷增加使得摩擦系数小幅降低;随着摩擦速度的提高,摩擦系数呈增大趋势。
- 刘芹生志斐史宏斌陈慧刘曙光
- 基于均匀化方法的轴编C/C复合材料性能预测被引量：13
- 2011年
- 把均匀化理论与有限元法相结合,应用于轴棒法多维编织C/C复合材料的性能预测,通过对该材料有效模量的计算和实验验证,表明本方法可以得到较准确的材料刚度性能,为该材料的设计提供了性能预测方法。
- 唐敏高波杨月城史宏斌
- 关键词：均匀化有限元法模量
- 多向编织炭/炭复合材料烧蚀/侵蚀特性研究被引量：11
- 2011年
- 利用以星型交流电弧加热器为核心的地面模拟系统,对多向编织炭/炭复合材料的烧蚀/侵蚀特性进行了考核,通过对材料烧蚀表面温度、烧蚀后微观结构的观察,研究了该类材料的烧蚀行为。研究发现,烧蚀/侵蚀耦合作用下,多向编织炭/炭复合材料烧蚀表面的升温速率、烧蚀平衡温度均有不同程度的增加,烧蚀平衡温度增幅约为200～300℃;多向编织炭/炭复合材料内部微结构特性引起纤维、基体及界面间的烧蚀不均匀,界面烧蚀破坏了纤维束与基体间的联系,使得纤维束与基体同时失去了支持,形成烧蚀表面脱层;烧蚀表面存在少量的Al2O3粒子沉积,垂直烧蚀表面的纤维裸露出表面,因粒子撞击所施加的弯曲动量而折断,不会形成热化学烧蚀下的针状纤维结构,纤维断裂较平齐;粒子侵蚀作用在产生直接的材料质量损失同时,间接损伤使材料表面变得"松软",促进了材料的热化学烧蚀和机械剥蚀,线烧蚀率显著增大。
- 许承海孟松鹤白光辉韦利明齐菲胡江华
- 关键词：烧蚀性能
- 微结构对轴编C/C复合材料界面力学性能的影响被引量：3
- 2011年
- 通过实验研究了轴编C/C复合材料纤维束/基体的界面剪切强度和试样厚度的关系,形成了轴编C/C复合材料的界面表征方法;通过扫描电镜分析了具有不同界面性能的微结构特征,并确立了微结构特征和界面剪切性能的相关性;通过拉伸实验获得了不同界面强度下该材料的拉伸性能。研究表明,轴编C/C复合材料界面剪切强度测试试样厚度以4倍纤维束直径为宜;界面的孔隙率及其孔径尺度是造成界面性能差异的主要因素;在一定范围内,界面剪切强度越高,材料的拉伸性能越好。
- 高波唐敏杨月城史宏斌
- 关键词：C/C复合材料剪切强度微结构
- 高温处理对轴棒法编织碳/碳复合材料热性能的影响
- 2012年
- 采用沥青液相浸渍-碳化法制备了轴棒法编织碳/碳(C/C)复合材料,并选择900℃、1500℃、2500℃三种温度对轴棒法编织C/C复合材料进行了高温处理,研究了高温处理对材料热膨胀系数及导热系数的影响。结果表明:随着高温处理温度的升高,轴棒法编织C/C复合材料的开孔率增大,内部裂纹增多并扩展,导致材料的热膨胀系数总体上呈现降低的趋势;另外,随高温处理温度的升高,材料晶体有序程度增加,从而使声子的平均自由程增加,导致材料的导热系数增大。
- 张智杨杰嵇阿琳吴书锋吴小军介玉洁
- 关键词：高温处理热膨胀系数导热系数
- 脉冲发动机中隔层传热炭化模型被引量：8
- 2012年
- 为分析脉冲发动机中隔层的绝热效果及温度变化情况,推导了隔层两种炭化模型的计算公式,对比实际发动机试车结果,模型一误差为20%,模型二误差为6.7%,炭化模型二具有较好的精度;数值模拟了隔层的热传导过程,将是否考虑炭化影响的隔层传热深度及温度分布与理论计算结果进行对比,未考虑炭化影响计算结果的误差在14.3%以上,考虑炭化影响计算结果的误差均小于10%。研究结果表明,预估隔层炭化深度时,应该运用炭化模型二;计算隔层的温度场分布时,必须考虑炭化影响。
- 王春光田维平杨德敏史宏斌朱涛
- 关键词：脉冲发动机隔层
