纤维针刺轻量化热防护结构力学性能仿真研究

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1、ｍｍ学校代码：１０００４密级：公开如詞＃ＢＥＩＪＩＮＧＪＩＡＯＴＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ姻硕±学位论文３纤维针刺轻量化热防护结构力学性能仿真研究作者姓名苏晓波学科专业力学賺师金明教授＇一’？，看ｒ艾壬刚副教授Ｃ＞培养院系止木建筑工程学院ｒｊｍ＾．ｊｍｍ．含，必勝占：６０１８秦交道乂肇硕±学位论文纤维针刺轻量化热防护结构力学性能仿真研究ＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＦｉｂｅｒＳｔｉｔｃｈｅｄＬｉｈｔｗｅｉｈｔ

2、ＴｈｅｒｍａｌＰｒｏｋｃｔｉｏｎＳｔｒｕｃｔｕｒｅｇｇ作者：苏晓波导师：金明教授艾±刚副教授北京交通大学２０１７年４月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可Ｗ为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位ｉ仑

3、文作者签名；导师签名：Ａ批＇：年曰签字曰期签字曰期刈７午月刘：７年４月Ｗ曰学校代码：１０００４４密级：公开北京交通大学硕壬学位论文纤维针刺轻量化热防护结构为学性能仿真研究ＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＦ化ｅｒＳｔｈｃｈｅｄＬｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔＴｈｅｒｍａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＳｔｒｕｃｔｕｒｅ作者姓名：苏晓波学号：１４１２０９８４导师姓名：金明、艾±刚职称：教授、副教授学位类别：工学学位级别：硕±学科专业：力学研巧方向；新型材料力

4、学性能北京交通大学２０７年４１月Ｉ致谢本论文的研究工作是在我的导师金明教授、艾±刚副教授的悉也指导下完成一的、。无论是每次汇报讨论时给我细致地讲解还是生活上对我的关屯，他们认真严谨的治学理念和诚信宽厚的为人处世给我留下了难Ｗ磨灭的印象，也为我今后的工作树立了优秀的榜样。近Ｈ年的学习和科研工作，使我的知识结构和科研能一个新的台阶，这都要归功于他们的谭谭教诲和热情鼓励力上了。感谢力学系汪越胜教授、兑关锁教授、刘颖教授、黄海明教授、郭雅芳教授、税国双教授、柯療亮教授、陈阿丽副教授等所有力学系老师们对我学习、工作和生活上的帮助

5、。感谢实验室的小师妹郭谨，她不厌其烦的帮我校核英文翻译Ｗ及论文格式，灵活思考问题的方式给了我启迪，她的帮助使我使得我的论文更加完善，结构更加合理清晰。感谢刘梦诗等同口Ｗ及工作室各师兄师姐对我的帮助，他们的帮助使我更加顺利地完成了论文工作，在此向他们表示感谢。、感谢实验室赵賽宇、许子龙老师对我的指导，他们热屯的教导Ｗ及耐也的讲解使我受益匪浅，顺利完成实验。感谢我的父母家人给予我的信任与支持。每当我遇到困难，他们总是默默鼓一励我，给我无条件的信任，回顾二十多年Ｗ来走过的每步都浸满了他们的关爱和呵护。感谢我女朋友线晨对我的默默

6、支持与鼓励。异地恋很艰难，好几个月都见不到面，但她始终默默支持，，为我加油在我科研路上默默鼓励我。最后，，向所有关爱我的亲人师长和朋友致１＾最深的谢意。ＩＩ摘要高超飞行器极端恶劣的服役环境对其热防护结构的轻量化和力学性能提出了苛刻要求。本文高超飞行器针刺轻量化热防护结构为研巧对象，针对高超热防护结构服役面临的机械，、气动热、振动及噪声等荷载仿真研究了针刺热防护结构的力学行为，探索了，给出了热防护结构工艺参数对其为学性能的影响规律其影响的力学机制，论文主要工作如下：１针对高超飞行器针刺轻量化热防护结构，建立了该热防护结构的细观有

7、（），该模型考虑了热防护结构中的复合材料编织面板限元模型、气凝胶隔热夹芯及针刺纤维之间的相互作用，、考虑了热防护结构与金属机身的粘接作巧模型既反映了该热防护结构的物理实际，同时又进行了合理精简使得计算机可求解；（２）针对该针刺轻量化热防护结构，研究了结构工艺参数（面板厚度、隔热夹芯厚度、针刺纤维密度、针刺纤维陶瓷化程度等）对其力学性能的影响，研究表明针刺纤维束密度与针刺纤维束直径增大对该热防护结构在典型工况下的应为状态有改善庭势，；同时该热防护结构厚度增大时针刺纤维束的应力水平升高对该热防护结构应为状态的改善不利；３本文基于数