座艙罩風擋的熱力耦合分析答辯

座艙罩風擋的熱力耦合分析答辯第1頁/共26頁2第2頁/共26頁3熱載荷的確定根據(jù)座艙熱量傳遞方式，可以將熱載荷歸納為三大類：結(jié)構(gòu)傳熱熱載荷、輻射熱載荷以及多種附加熱載荷。本課題選取結(jié)構(gòu)傳熱熱載荷做為傳熱方式。第3頁/共26頁4風擋溫度的確定由此確定風擋所處溫度為-20℃～120℃第4頁/共26頁5材料熱性能的確定本課題使用材料為常見的PC材料導熱系數(shù)為0.2熱膨脹系數(shù)為8e-6第5頁/共26頁6溫度場的分布內(nèi)壁面為20℃外壁面為-20℃的溫度場分布第6頁/共26頁7溫度場的分布外壁面為120℃內(nèi)壁面為20℃的溫度場分布第7頁/共26頁8第8頁/共26頁9結(jié)構(gòu)分析材料性能的選取第9頁/共26頁10結(jié)構(gòu)分析材料性能的選取由此選取本課題所需要的材料性能參數(shù)。材料彈性模量（E）為3.15GPa。泊松比（μ）為0.35密度（ρ）為1190熱膨脹系數(shù)(k)為8e-6屈服應(yīng)力6.8e+7

第10頁/共26頁11邊界的確定從飛機實際出發(fā)，飛機的實際風擋兩個剖面的邊界均為固支邊界，按著接近實際的原則。模擬選取兩剖面為固支即不能轉(zhuǎn)動也不能發(fā)生移動。第11頁/共26頁12熱應(yīng)力分布第12頁/共26頁13熱應(yīng)力分布第13頁/共26頁14外壁為120度最大應(yīng)力值2.55E+07外壁為-20度時最大應(yīng)力值2.60E+06第14頁/共26頁15等效狀態(tài)下鳥撞分析溫度會對材料的性能產(chǎn)生影響。實體彈性模量（GPa）泊松比密度（kg/m3)屈服應(yīng)力（MPa）剪切模量（MPa）失效應(yīng)變材料1（內(nèi)壁）3.150.35119068237—120度材料2（外壁）2.50.38119050200—-20度材料3（外壁）3.50.32119070250—鳥體材料100.3950151.22第15頁/共26頁16碰撞速度為100m/s第16頁/共26頁17雙層120度材料等效應(yīng)力云圖單層應(yīng)力云圖第17頁/共26頁18雙層應(yīng)力云圖單層應(yīng)力云圖第18頁/共26頁19雙層應(yīng)力云圖單層應(yīng)力云圖第19頁/共26頁20撞擊點單雙層Y方向位移曲線第20頁/共26頁21單雙層風擋撞擊點應(yīng)力曲線第21頁/共26頁22單雙層風擋撞擊點應(yīng)變曲線第22頁/共26頁23結(jié)論（1）溫度場分布均勻。應(yīng)力場卻分布復(fù)雜多變。最大應(yīng)力小于材料的失效應(yīng)力。（2）120度等效的雙層結(jié)構(gòu)模型最大應(yīng)力小于單層結(jié)構(gòu)模型，最大Y向位移小于單層結(jié)構(gòu)最大位移，最大應(yīng)變小于單層結(jié)構(gòu)的最大應(yīng)變。-20度等效雙層結(jié)構(gòu)模型最大應(yīng)力大于單層結(jié)構(gòu)模型，最大Y向位移大于單層結(jié)構(gòu)最大位移，最大應(yīng)變大于單層結(jié)構(gòu)的最大應(yīng)變。第23頁/共26頁24展望在考慮熱應(yīng)力分布的情況下，座艙風擋熱力耦合作用對碰撞的影響是我們現(xiàn)階段還沒有