中北大学毕业设计外文翻译

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1、气动加热及应力的数据模拟：化学气相沉积硫化锌高超音速飞行器摘要:超咅速飞行器在红外窗口设计方面，对气动力的强烈程度和气动加热的严重程度要求更为严格。本文使用有限元分析提出基于热应力场的分布在红外窗U流场对超音速飞行器的研究。评佔提供了理论指导气动加热的影响和力量在红外窗口材料。气动热流从Mach3-6马赫航班在15公里的高度在标准大气通过流场分析。温度和压力反应然后调斉下常数传热系数边界条件对不同马赫数。数值结果表明，最大应力高于材料强度在6马赫，这意味着材料可能出现的失败。的最大应力和温度低于熔点的材料强度和在其他情况下，所以材料安全的。关键词

2、:化学气相沉积（CVD）的硫化锌，红外窗口材料，热应激反应，高超音速车辆doi:10.1631/jzus.A1300341文档代码:ACLG数量：V211简介飞机和航天器结构设计超音速和高超音速飞行是接受在发射和严重的气动加热再入阶段的操作，这是所致的空气边界层逐渐减慢（阮etal.,2010）。因此,所有车辆的外部表面加热。这将会异致不均匀的瞬态温度生产动态热应力和变形。因此，高加热与冲击前缘是车辆的重要问题设计。除Y表面的融化和消融飞机空气动力学可以摄动，导致不可接受的飞行轨迹的偏差。另一个问题信号折射穿过震惊吗热气体层在汽车前面的头（萨拉瓦

3、南etal.,2009）。近年来，已经有了意义投资发展的高超音速汽车技术。高超音速飞行开始1949年2刀，当一个女军团（WAC）下士从我们捕获的v-2火箭点燃火箭（太阳和吴,2003）。后来，广泛的数值分析（Jain和海斯，2004;DiClementeetal.,2009;GerdroodbaryHosseinalipour,2010）压力、传热和表面温度定或不稳定传热边界层高超咅述流。尽管一些飞行实验也进行了（DiClemente等,2007;马里尼etal.,2007）收购空气动力学加热在*6行条来评估这些数据预测方法/行数据并不适合完成验

4、证。之间的耦合方法内部和外部字段在超音速条件下研究了近年来（卡勒和麦克纳马拉，2010）。Clementeetalo（2013）进行了研宂等离子体的表面温度测量风洞实验和比较这些结果测试数值重建的结果通过一个集成的过程耦合的外部空气动力场内部热状态的结构。作为高超音速的关键部件之一车，用于传输红外红外窗口信号，并保持符合空气动力学的形状和保护其成像系统。高水平的空气动力学加热会引起故障甚至损坏设备（白色，1993;Gnemmietal.,2003）。过度加热会对车辆造成烧蚀表面材料。结合高压负载的存在，严重加热会导致失败和一个完整的材料影响其他仪

5、器的正常表现卜面窗门（Heubneretal.,1995）。的窗门设计要求（Russelletal2003）:（1）适应的严重高度瞬态aeroheating和产生的热梯度；（2）提供一个有效的密封，以防止气体流入激光器指导电子卷；（3）最小化空气动力学负载由表面冲洗；（4）最小化动态对窗口由于发射和飞行的影响冲击；（5）提供一个足够的表而光洁度和遗传性的光波长的兴趣。锌硫化物锌矿）是最常见的一种材料红外窗口（哈里斯etal.,2008）。最常见的技术存款立方多晶硫化锌厚膜光学窗应用程序基于化学汽相淀积叼（CVD）过程（哈里斯，1995）。这种技术

6、更快、更宜比（分子的外延方法束外延（MBE）和原子层外延（ALE）），比湿化学纯度方法（Tropfctal.,1996）。本文的主要目的是提供一个理论指导设计的红外线窗门的硫化锌（CVD）超咅速汽牢。来完成这一点，预测aeroheating的过程和热响应的典型车辆配置首先在高速流动的描述。的气动热流从3马赫6马赫15公里的高度标准大气通过流场分析。这时，一个有限元描述使用耦合分析方法研宄的热场及应力场的分布红外窗口超音速汽车。其余部分本文的安排如下。在下一节中，所使用的数学模型包括流场模型、结构模型和•冯•米塞斯理论。接下来，主要仿真研究的结果进

7、行丫讨论。的论文完成的主要结论和建议为未来的研究。2.3物理模型推广窗口结构的研宄，超音速汽车配置用于超音速流，如阁1所示。的总长度配置3m,它由两个主要的部分：鼻子和指导部分和电机部分节是一个wedgeshaped鼻子和指导身体，这样窗口位于表面是斜freestream流。鼻子的半张角16°，距离从1.046米的鼻子尖。模拟流利的14.0®环境中进行有限体积的方法。图2显示了使用季度模型示意图对仿真与对称条件这两个中间的脸。最外层是一个钛约束GrafoilTM框架支持窗口在框架和之间的界而窗口提供密封，减少压力。的内心深处的心血管疾病是红外功能

8、窗门硫化锌材料。结构尺寸所示图3。通过ANSYS有限元分析14.0®提出了研究热的分布使用耦合应力场细胞固体5。的热力和机械性能表1中列