碳/酚醛复合材料烧蚀行为预报方法

为研究用于钝头体高超声速飞行器热防护系统的碳/酚醛复合材料在典型服役环境下的烧蚀机制,首先,建立了烧蚀行为的数学模型,模型考虑了材料表面热辐射、固体相的温升吸热、基体热解反应吸热、高温热解气体引射、质量引射引起"热阻塞"效应、热解气体的温升和膨胀吸热等多种能量耗散机制,并利用有限元方法实现了数学模型的求解;然后,预报了在冷壁热流为400 kW·m-2、焓值为5 MJ·kg-1的气动热环境下碳/酚醛复合材料的烧蚀行为。结果表明:在受热过程中,厚度为20 mm的碳/酚醛复合材料碳化层的深度持续增加, 100 s时的表面温度达到1420 K,背壁温度为346 K,热解气体压力达10.3 atm,碳化层深度为7.50 mm。所得结论可为具有长时间大面积热防护需求的高超声速飞行器的热防护系统设计提供支持。      

SMC在结构可靠性分析中的应用

为解决高可靠度结构的不确定性可靠性问题,提出了采用分离式蒙特卡洛方法(SMC)对失效概率进行计算,该方法是以原始的蒙特卡洛方法(CMC)和条件期望法(CE)为基础,采用不同的响应样本和能力样本,以抽样样本的试验分布函数代替条件期望方法中精确的分布函数.通过实例计算结果表明,SMC方法既解决了计算的成本问题,又提高了计算精度,能够很好的解决高可靠结构的不确定性可靠性问题.