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摘要：本发明公开了一种适用于复合材料喷管的热结构评估与优化模型构建方法，通过建立喷管的几何模型与应用条件，构建多场耦合分析模型，分别对流动问题、传热问题以及结构问题建立模型并求解；通过将流动结果输入至传热计算的热载荷边界条件，获得流场‑传热耦合；通过将传热结果输入至力学分析的边界条件，获得传热‑力学耦合，完成流动‑传热‑力学非线性耦合分析的热评估模型。通过修正初始接缝尺寸和多场耦合分析方法获得复合材料喷管的优化模型。本发明有助于揭示喷管高温高压工作条件下真实温度场、结构应力场，有助于揭示喷管接缝对热结构的影响，解决复合材料喷管工作状态下热结构完整性预测与优化评估的实际工程问题。

主权项：1.一种适用于复合材料喷管的热结构评估与优化模型构建方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：建立几何分析，分析应用边界条件；以大尺寸固体火箭发动机复合材料喷管为研究对象，建立轴对称几何模型；步骤2：对步骤1建立的几何模型与应用边界条件建立多场耦合分析模型；步骤2-1：对大尺寸固体火箭发动机复合材料喷管流动问题建立边界条件；步骤2-2：将应用边界条件转化为喷管流动问题的边界条件；步骤2-3：将喷管流动问题的边界条件使用fluent求解器完成求解；步骤2-4：获得喷管与气流交界面的温度场与对流换热系数；步骤3：建立传热分析模型；步骤3-1：对喷管热环境分析获得传热边界条件；步骤3-2：将步骤3-1的结果传递至传热模型的热载荷边界条件，更新喷管工作时刻流场的热载荷；步骤3-3：通过ANSYSWorkbench的非稳态传热模块求解喷管在不同工作时刻的温度场；步骤3-4：通过接触面温度场结果与喉衬材料、扩散段材料的热膨胀系数获得更新后的接缝数值，修正喷管收敛段与扩散段的接触状态，并将结果通过APDL编程语言输入至结构力学分析模型；步骤4：建立结构力学分析模型；步骤4-1：对喷管受力分析获得力学边界条件，将喷管与燃烧室接口位置设置为轴向位移的边界条件；步骤4-2：通过ANSYSWorkbench的非稳态力学分析模块求解喷管在不同工作时刻的应力场；步骤4-3：获得喷管应力场分析结果，根据初始接缝尺寸判断喷管收敛段、扩散段接触状态，通过计算接触热阻修正传热问题中的热载荷边界条件，求解获得新的传热场；步骤5：完成可视化结果输出；输出喷管不同工作时刻的温度场、应力场以及喷管喉衬、收敛段、扩散段的接触状态与应力场；步骤6：判断喉衬、收敛段、扩散段的应力状态是否小于材料的许用应力，并根据复合材料喷管热结构分析结果对喷管接缝值更改，寻找最优喷管接缝值；步骤6-1：若喷管喉衬、收敛段、扩散段的应力不满足许用应力要求，更改初始喷管接缝尺寸，获得优化后的喷管模型；步骤6-2：针对优化后的喷管模型，根据步骤2至步骤4，建立喷管多场耦合分析模型，并获得可视化结果；步骤6-3：若喷管喉衬、收敛段、扩散段的应力满足材料许用应力要求，则结束优化，获得喷管最优的接缝设计值。

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