王怀涛
- 作品数：7 被引量：36H指数：4
- 供职机构：北京航空航天大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术自动化与计算机技术一般工业技术金属学及工艺更多>>
- 航天飞行器轻质纳米材料高温隔热性能被引量：5
- 2018年
- 纳米隔热材料是一种新型航天飞行器热防护材料。本文使用自行研制的高速飞行器热试验系统,对Al_2O_3纳米材料的高温隔热性能进行试验研究及数值计算,为高速航天器热防护系统的安全可靠性设计提供重要依据。研究结果表明,厚度仅为10mm的Al_2O_3纳米材料板,当前表面温度为1 200℃时(1 800s),前后表面的温度差高达880.9℃,后表面温度降低了73.4%,且隔热性能稳定。另外与某空天飞行器轻质陶瓷材料进行了隔热性能的对比试验,结果显示轻质陶瓷材料板的背壁温度要比Al_2O_3纳米材料板高56%。说明Al_2O_3纳米材料的高温隔热性能非常优异,在航天器和高超声速飞行器热防护中具有重要的应用价值。由扫描电镜(SEM)图像知,当温度超过1 200℃后,Al_2O_3纳米材料颗粒快速聚集生长,颗粒间的空洞尺寸显著增大,材料内部纤维出现熔融现象,裂纹数量增多、深度及宽度显著增大,影响材料表观导热率。另外,当温度高于1 200℃时,纳米材料板边界出现了较大的收缩变形和弯曲变形。基于试验结果可知,Al_2O_3纳米隔热材料应该在小于1 200℃的热环境中使用。
- 吴大方任浩源王峰王怀涛
- 关键词：纳米材料高温隔热性能航天飞行器热防护材料
- 1200℃高温环境下板结构热模态试验研究与数值模拟被引量：18
- 2016年
- 高超声速飞行器高马赫数飞行时,翼、舵及垂尾等板形姿态控制结构将会面临极为严酷的高温环境,为了获得难于实测的结构在高温与振动复合环境下的热模态参数,本文将瞬态气动热试验模拟系统与振动试验系统相结合,建立了高温热/振联合试验测试系统,实现了高达1 200℃热环境下矩形板结构的模态频率等关键振动参数的试验测试。同时,对矩形板结构的热模态特性进行了数值计算,并将试验结果与计算结果进行对比验证。试验中通过自行研制的耐高温陶瓷导杆引伸装置将结构上的振动信号传递至高温热场之外,使用常温加速度传感器对振动信号进行参数识别;并运用时-频联合分析技术对试验数据进行分析处理。本文所获得的高温环境（200～1 100℃）下矩形板结构的模态频率的试验结果与数值计算结果取得了比较好的一致性,验证了本试验方法的可信性及可用性。本研究结果为高超声速飞行器翼舵结构在高温环境下的振动特性分析以及安全可靠性设计提供了重要的试验手段和参考依据。
- 吴大方王岳武商兰蒲颖王怀涛
- 关键词：高超声速飞行器高温环境
- 1700℃有氧环境下高超声速飞行器轻质防热材料隔热性能试验研究被引量：6
- 2016年
- 文章针对高超声速飞行器需面临极端高温有氧热环境以及舱体表面单侧面受热的特点,建立了由硅钼发热体作为热源的红外辐射式超高温、时变、单侧面加热试验测试系统,开展了高达1700℃的有氧环境下高超声速飞行器轻质防热材料的隔热性能试验。另外,为了研究和优选高效隔热方式,对高超声速飞行器用单层轻质陶瓷隔热材料和陶瓷/纳米材料叠层复合结构在1700℃高温有氧环境下的隔热特性进行了试验测试;通过试验结果的对比分析,发现陶瓷/纳米材料复合叠层结构比单层轻质陶瓷材料的隔热效果提高近50%。
- 吴大方商兰蒲颖王怀涛高镇同
- 关键词：高超声速飞行器极端高温热试验
- 一种基于加热应力释放测量三维体内部变形的方法
- 本发明提出一种基于加热应力释放测量三维体内部变形的方法。当含有内部缺陷的环氧树脂模型加载后，缺陷部位出现变形，通过对环氧树脂模型进行可控的加温、恒温、加载和降温，将内部三维变形固化，之后再从模型中切取薄片，并进行抛光处理...
- 吴大方商兰王怀涛
- 文献传递
- 一种三维体内部裂纹前缘张开型SIF连续测量方法
- 本发明提出一种三维体内部裂纹前缘张开型SIF连续测量方法，将含有内部裂纹的三维环氧树脂模型进行升温、恒温，加载及降温处理，使三维裂纹前缘的奇异性形变被固化。经机械加工去除三维裂纹面，仅保留下环氧树脂模型内部包含裂纹前缘根...
- 商兰吴大方王怀涛
- 文献传递
- 一种三维体内部裂纹前缘张开型SIF连续测量方法
- 本发明提出一种三维体内部裂纹前缘张开型SIF连续测量方法，将含有内部裂纹的三维环氧树脂模型进行升温、恒温，加载及降温处理，使三维裂纹前缘的奇异性形变被固化。经机械加工去除三维裂纹面，仅保留下环氧树脂模型内部包含裂纹前缘根...
- 商兰吴大方王怀涛
- 1200℃高温环境下部件受热前表面应变的光学测量被引量：8
- 2018年
- 在大气层内飞行的高超声速飞行器外表面因气动加热处于极为恶劣的高温环境中.而气动热模拟试验中,飞行器部件受热前表面在高温环境下的变形测量非常重要且十分困难.通过建立水冷式高超声速飞行器部件受热前表面应变测量系统,结合数字图像相关方法,实现了有氧环境下耐高温Al_2O_3陶瓷材料受热前表面温度高至1 200℃的应变测量.为了验证试验结果的正确性,与Hillman给出的Al_2O_3材料热膨胀系数-温度关系式进行了对比,具有良好的吻合性.所建立的1 200℃高温应变测试系统及氧化环境下部件受热前表面应变测试方法,为高超声速飞行器受热部件的热强度分析及安全可靠性设计提供了非常重要的试验测试手段.
- 吴大方王怀涛朱芳卉
- 关键词：高温环境热应变数字图像相关方法光学测量
