免费论文：蜂窝夹芯板的传热与振动分析

由于具有较高的比刚度、比强度、独特的稀疏结构、整体性和极低的结构密度，蜂窝夹层结构已广泛应用于许多对材料重量有特殊要求的领域，特别是在航空航天运输系统中。其中，目前航天器热防护系统的部分热防护部件采用镍基合金蜂窝夹层结构。针对用于热防护系统热防护部件的镍基合金蜂窝板，采用有限元软件MSC/Patran建立了高温瞬态加热下的传热模型。计算响应，得到蜂窝板的瞬态热响应特性和隔热效果。计算结果与实验结果吻合较好。同时分析了蜂窝板的一些设计参数对保温效果的影响。将瞬态温度场应用于固定在四个侧面的蜂窝板结构，并对该模型进行热应力计算。最好采用多个耐热瓦螺栓的形式，既可以方便耐热件的制造、安装、维修和更换，又可以避免因热应力引起的故障和损坏。在前人研究成果的基础上，设计了一套主动热保护系统概念件，并与研究院合作加工制造了成品。高温瞬态气动加热试验在实验室进行。概念片的隔热效果非常理想。对于带橡胶阻尼层的镍基合金蜂窝板，采用有限元软件MSC/Nastran计算了不同材料特性和阻尼层厚度下结构的模态频率和瞬态响应。模态频率和瞬态响应的影响不大。相对而言，阻尼层厚度对振动模态和瞬态响应的影响更为明显。随着厚度的增加，同阶模态频率取决于振动衰减速度加快，振幅也明显减小，说明阻尼层有效降低了外载对蜂窝板的振动损伤。

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