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龙图腾网获悉重庆大学申请的专利一种应用于烧蚀型热防护系统的设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115982854B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-27发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310002424.0，技术领域涉及：G06F30/15；该发明授权一种应用于烧蚀型热防护系统的设计方法是由姚建尧;张睿;张琨;祝文祥;潘云璨;梁道森;侯望墅;张旭;张凯设计研发完成，并于2023-01-03向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种应用于烧蚀型热防护系统的设计方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种应用于烧蚀型热防护系统的设计方法。考虑的不确定性输入参数对各种不确定性随机参数进行量化并采用抽样技术生成随机输入样本；然后对随机输入样本进行确定性的气动热以及热传导分析，以整个飞行过程中热防护系统的最高背温的温度特征量为输出变量；随后以生成的少量随机样本为基础，构建随机输入样本变量与输出变量的代理模型，并对代理模型进行精度校验。最后，对达到精度要求的代理模型进行大量样本快速计算，分析输出特征的概率分布特性并对不确定性参数进行灵敏度计算分析。该方法可实现对整个飞行过程中烧蚀型热防护系统高效的概率设计，对于烧蚀型热防护的设计以及优化提供方向。

本发明授权一种应用于烧蚀型热防护系统的设计方法在权利要求书中公布了：1.一种应用于烧蚀型热防护系统的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、根据所给飞行器的外形尺寸和飞行历程设计参数以及热防护材料选型，初步确定烧蚀型热防护系统的各设计参数，其中包括烧蚀型热防护系统的热响应相关参数；所述热响应相关参数包括几何尺寸参数、材料属性参数、飞行弹道参数和来流条件参数；S2、根据所述热响应相关参数确定其中具有不确定性的参数，并对这些参数进行不确定性量化表征；S3、对N个具有不确定性的参数，按照每个参数的不确定性量化表征所对应的概率分布规律进行M次随机抽样，得到N组，每组有M个值的样本序列；S4、从这N组样本序列中各随机选取一个样本值，得到一个随机输入样本，再从各样本序列剩下的值中再各随机选取一个样本值得到新的一个随机输入样本，以此类推可得到M个随机输入样本且任意不确定性参数的值在M个随机输入样本中仅出现一次；S5、建立烧蚀型热防护系统气动热以及热响应的参数化分析模型；对所述分析模型进行网格化处理，根据设计尺寸分别做出用于气动热计算的标称面网格以及用于热响应计算的标称体网格；根据网格变形算法从标称面网格体网格得到每组随机输入样本对应的面网格体网格；S6、依据从步骤S4中所得到的随机输入样本中的来流条件参数和其他具有确定性的来流条件参数，采用有限元分析工具对所述热防护系统气动热分析模型进行空间离散和分析计算，并代入当前时刻下的来流条件参数得到M个的线性微分方程组，求解得到M个当前时刻下的冷壁热流对所给飞行器整个飞行历程下的t个时刻求解得到M个飞行历程下的冷壁热流qcT＝300K；S7、依据从步骤S4中所得到的随机输入样本中的的材料属性参数和几何尺寸参数，采用有限元分析工具对热防护系统的热响应分析模型进行空间离散和分析计算，其中的热载荷依据步骤S6计算同一样本下的冷壁热流转换为的热壁热流，共得到M个包含时间t为独立变量的非线性微分方程组；S8、求解步骤S7中得到的M个非线性微分方程组，得到M个温度场向量Tx,y,z,t，即整个热防护系统空间内所有有限节点在时间历程内每个计算时刻的温度结果；S9、从这M个温度场向量Tx,y,z,t中提取出热防护系统的背温区域在整个时间历程内的最高温度作为这M个不确定性输入样本所对应的输出温度特征量；S10、由步骤S9所得到的M个不确定性输入参数组合样本及其对应的输出温度特征量，构建和训练用于拟合随机输入样本变量与输出温度特征量间函数关系的代理模型，并对代理模型的精度进行评价，若不满足精度要求，则返回并重复步骤S3-S10，直至所得模型的精度达到精度要求；S11、再次对各个具有不确定性的参数进行n次抽样，并利用步骤S10中得到代理模型得到n个目标随机输出温度特征量，进而计算该设计参数情况下的热防护系统的可靠度；S12、当热防护系统的可靠度大于或等于所要求的数值时则结束；否则调整热防护系统中的设计参数，重复步骤S2～S11，直到热防护系统的可靠度大于或等与所要求的数值。

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