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頂立科技碳陶技術(shù)團(tuán)隊(duì)發(fā)表高質(zhì)量論文《高超聲速風(fēng)洞蓄熱式加熱器的蓄熱體熱應(yīng)力數(shù)值模擬》

閱讀:103發(fā)布時(shí)間:2024-1-31

近日,《空天技術(shù)》網(wǎng)絡(luò)頂立科技碳陶技術(shù)團(tuán)隊(duì)《高超聲速風(fēng)洞蓄熱式加熱器的蓄熱體熱應(yīng)力數(shù)值模擬》論文,碳陶技術(shù)事業(yè)部工程師、南昌大學(xué)物理與材料學(xué)院碩士研究生林源為論文的作者,其導(dǎo)師戴煜教授為論文的通訊作者。

頂立科技碳陶技術(shù)團(tuán)隊(duì)發(fā)表高質(zhì)量論文《高超聲速風(fēng)洞蓄熱式加熱器的蓄熱體熱應(yīng)力數(shù)值模擬》 (1).png

高超聲速風(fēng)洞能夠模擬出高超聲速飛行器所處的飛行環(huán)境,是開(kāi)展高超聲速飛行器材料考核及結(jié)構(gòu)測(cè)試的重要手段。蓄熱體作為高超聲速風(fēng)洞中加熱器的核心部件,其抗熱震性能及使用壽命直接影響著風(fēng)洞的性能指標(biāo)及試驗(yàn)質(zhì)量,是整個(gè)風(fēng)洞加熱器系統(tǒng)設(shè)計(jì)成敗的關(guān)鍵。

在本項(xiàng)研究中,林源在戴煜教授、頂立科技副總經(jīng)理胡祥龍博士的指導(dǎo)下,針對(duì)高超聲速風(fēng)洞中加熱器的核心部件—蓄熱體,開(kāi)展了一系列深入的模擬仿真工作,運(yùn)用仿真軟件,采用熱力耦合分析的方法,同時(shí)結(jié)合實(shí)際的服役工況條件,進(jìn)行溫度場(chǎng)和熱應(yīng)力場(chǎng)的研究,重點(diǎn)分析蓄熱式加熱器蓄熱體產(chǎn)生開(kāi)裂的原因,并就蓄熱體的選材、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及后續(xù)的主要研究方向提出建議及展望。

頂立科技碳陶技術(shù)團(tuán)隊(duì)發(fā)表高質(zhì)量論文《高超聲速風(fēng)洞蓄熱式加熱器的蓄熱體熱應(yīng)力數(shù)值模擬》 (2).jpg

通過(guò)有限元仿真分析,與蓄熱體實(shí)際損壞的情況進(jìn)行對(duì)比分析,解析了蓄熱體損壞的原因,蓄熱體的裂紋類(lèi)型屬于疲勞斷裂。疲勞斷裂不同于一般的靜力斷裂,它是由于溫差的影響損傷到一定程度后,蓄熱體在工況下不斷地發(fā)生收縮,進(jìn)而裂紋擴(kuò)展到一定程度后才發(fā)生的斷裂。與實(shí)際情況比較后發(fā)現(xiàn),實(shí)際損壞的情況與數(shù)值模擬的結(jié)果相一致,說(shuō)明數(shù)值模擬的結(jié)果可以準(zhǔn)確的反映出蓄熱式加熱器中蓄熱體產(chǎn)生裂紋的原因,可為高超聲速蓄熱式風(fēng)洞加熱器中的蓄熱體工程設(shè)計(jì)及改進(jìn)研究提供參考。

頂立科技碳陶技術(shù)團(tuán)隊(duì)發(fā)表高質(zhì)量論文《高超聲速風(fēng)洞蓄熱式加熱器的蓄熱體熱應(yīng)力數(shù)值模擬》 (3).jpg

有限元數(shù)值模擬技術(shù)是提升產(chǎn)品質(zhì)量、縮短設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的一項(xiàng)重要手段。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算方法的發(fā)展,該技術(shù)在工程設(shè)計(jì)和科研領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛,尤其在應(yīng)對(duì)復(fù)雜的工程分析和計(jì)算時(shí)展現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì)。

近年來(lái),頂立科技通過(guò)不斷地自主創(chuàng)新、技術(shù)迭代,在熱工裝備領(lǐng)域中,將數(shù)值仿真分析技術(shù)應(yīng)用到超高溫、超高壓、超大型設(shè)備的研發(fā)項(xiàng)目中,該技術(shù)顯著優(yōu)化了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程,極大縮短了開(kāi)發(fā)周期,并有效降低了人力與物力成本。通過(guò)充分利用數(shù)值仿真技術(shù),不僅提高了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,還大力推動(dòng)了熱工裝備產(chǎn)業(yè)向綠色、高效的發(fā)展目標(biāo)邁進(jìn)。

 

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