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申请/专利权人：南京航空航天大学
摘要：本发明公开了一种基于三维正交机织复合材料的高超音速飞行器前缘热防护设计方法，属于工程热物理技术领域，可以在不增加冷却措施的情况下有效降低前缘温度。本发明首先建立多变量线性回归模型，寻找前缘的理论优化导热配置，使得前缘部件温度得到有效降低；其次建立了适用于三维正交机织陶瓷基复合材料不同机织结构各向异性导热系数计算的通用计算公式，用于指导三维正交机织陶瓷基复合材料的介观机织结构；最后将多变量线性回归模型得到的优化结果与通用公式直接结合，设计出不同区域所需的介观机织结构，实现了前缘宏观温度优化与三维正交机织陶瓷基复合材料介观机织结构的协同设计。
主权项：1.一种基于三维正交机织复合材料的高超音速飞行器前缘热防护设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将前缘模型导入ComsolMultiphysics软件，对前缘模型进行各向异性热物性参数赋值并进行网格划分，对前缘模型外表面给热流密度边界条件，底部给定温边界条件开展温度场的有限元计算，获得初始条件下前缘部件的温度场以及热流密度场；步骤二：根据步骤一中获取的温度场以及热流密度场特征，将前缘结构划分为不同的区域，得到前缘热疏导模型；步骤三：将步骤二得到的前缘热疏导模型导入ComsolMultiphysics软件，对所述前缘热疏导模型不同区域进行热物性参数赋值，并重复步骤一的操作，同时使得热物性参数在一定范围内变化，即可得到一组前缘温度与对应温度下区域热物性之间的数据样本；步骤四：根据步骤三得到的前缘温度与各区域热物性之间的数据样本，通过线性回归的方法，建立起前缘温度多变量线性回归优化模型，通过该模型可以得到在一定导热系数范围内，每个区域导热系数该如何配置，才能使得前缘部件温度最低；步骤五：根据三维正交机织材料的介观机织结构特征，建立一个适用于三维正交机织陶瓷基复合材料不同机织结构各向异性导热系数计算的通用计算公式；步骤六：根据步骤四中所述多变量线性回归优化模型得到的最优导热系数配置，结合步骤五的导热系数通用计算公式，即可得到不同区域的材料机织介观结构，实现前缘热防护设计和材料介观结构的一体化协同设计，以降低前缘部件的温度。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 南京航空航天大学 一种基于三维正交机织复合材料的高超音速飞行器前缘热防护设计方法
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