高超声速飞行器脆性透波材料大热流冲击下断裂性能试验

高超声速飞行器脆性透波材料大热流冲击下断裂性能试验

论文摘要

高超声速飞行器在俯冲段、高机动变轨或瞬间外露定位探测设备时,快速变化的高热流密度气动热会对天线窗、天线罩等部件产生强烈的热冲击。判断脆性材料透波部件在大热流密度冲击下是否出现断裂破坏及确定断裂时间点,对于高超声速飞行器能否最终锁定并击中目标具有极为重要的意义。本文建立石英灯红外辐射式大热流冲击试验系统,最大冲击热流密度可达1.5MW/m2,并对SiO2和Al2O32种脆性材料进行了高速热冲击试验。热流冲击模拟准确,控制结果与预设热流的相对误差小于1.0%。同时,采用数字图像相关方法实时采集热冲击过程中脆性材料表面散斑图像的动态变化,成功捕捉并获得了断裂时间点这一重要关键参数。通过对散斑图像的分析计算,得到了脆性试验件断裂前的表面应变的变化。试验结果为高超声速飞行器透波天线窗等信号探测定位部件在高速大热流热冲击下的安全可靠性设计提供了重要依据。

论文目录

  • 1 试验件
  • 2 试验装置
  • 3 大热流热冲击试验
  • 4 断裂时间点
  • 5 表面变形场测量
  • 6 讨论
  • 7 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 吴大方,林鹭劲,任浩源,朱芳卉

    关键词: 高超声速飞行器,热冲击,脆性材料,断裂时间点,数字图像相关方法

    来源: 航空学报 2019年04期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 航空航天科学与工程

    单位: 北京航空航天大学航空科学与工程学院

    基金: 国家自然科学基金(11427802)~~

    分类号: V250

    页码: 210-219

    总页数: 10

    文件大小: 1184K

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