樹脂基復(fù)合材料層合及蜂窩板結(jié)構(gòu)熱模態(tài)與隔熱性能分析.pdf

1、高速飛行器的熱防護問題一直是工程上非常關(guān)注的,近年來隨著復(fù)合材料的迅猛發(fā)展以及復(fù)合材料所具備的金屬材料無可比擬的優(yōu)良力學(xué)性能,人們對飛行器結(jié)構(gòu)的熱防護研究已經(jīng)不僅僅局限于關(guān)注金屬材料的熱振動與隔熱問題,而是涉及到復(fù)合材料的熱振動與隔熱問題，因此對復(fù)合材料在熱載荷下的動力學(xué)特性及隔熱性能的研究提出了較高的要求。目前現(xiàn)有的關(guān)于樹脂基碳纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)隨溫度的變化規(guī)律的研究一般局限于靜力學(xué)特性如強度、剛度隨溫度的變化規(guī)律的研究，鮮有研究涉及到

2、復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的動力學(xué)特性隨溫度變化規(guī)律的研究，限制了復(fù)合材料結(jié)構(gòu)在動力學(xué)方面的研究發(fā)展。關(guān)于復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的隔熱性能的研究一直以來局限于理論計算求解與有限元數(shù)值模擬計算求解，忽略了真實環(huán)境中溫度的分布規(guī)律等其他因素對結(jié)果的影響，缺少復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的隔熱試驗研究，限制了復(fù)合材料在隔熱領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展。
　　本文主要通過對樹脂基碳纖維復(fù)合材料層合板與復(fù)合材料蜂窩板在熱載荷下的動力學(xué)特性與隔熱性能的研究，定量化溫度載荷對復(fù)合材料動力學(xué)特性的

3、影響以及復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的隔熱性能規(guī)律。為此，在本課題中關(guān)于層合板的研究：首先采用試驗的方法對層合板的熱模態(tài)與隔熱性能進(jìn)行了研究；其次依據(jù)試驗測量所得的結(jié)果利用有限元計算的方法對層合板結(jié)構(gòu)的熱模態(tài)計算模型進(jìn)行修正，并對比了層合板熱模態(tài)的試驗測量結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果的誤差；最后采用理論計算、數(shù)值模擬與試驗三者相結(jié)合的方法對層合板的隔熱性能進(jìn)行了分析對比。關(guān)于蜂窩板的研究：首先采用理論計算的方法分析了蜂窩板的隔熱性能并討論了面板對蜂窩輻射率的影響