摘要：针对在热载荷与内压联合作用下,固体火箭发动机潜入式喷管的热结构耦合数值仿真问题,采用流体仿真软件与结构计算软件,展开了数值模拟。在流体仿真软件中,计算了潜入式喷管工作过程的内部稳态流场,提取了高温燃气流动参数与固体壁面对流换热系数。在有限元结构计算平台内,编写了非均布壁面压力载荷与非均布对流换热系数子程序,耦合求解了喷管热结构耦合问题,获取了热防护材料内部温度场与应力场分布。研究表明,热载荷是引起喉衬应力的主要原因。喉衬环向压应力与拉应力随时间呈现先增大后减小的过程。经地面喷管结构完整性热试车试验验证,该热结构耦合数值仿真方法可用于喷管结构完整性与安全性分析,为喷管结构设计提供合理指导。

摘要：以模型超燃冲压发动机为研究对象,该文设计了一种边界层燃烧装置,基于考虑边界层转捩的四方程Transition SST湍流模型,化学反应动力学模型采用9组分27步反应的氢气/氧气反应模型,对边界层燃烧在超燃冲压发动机内的摩擦减阻特性进行数值模拟研究。结果表明:引入边界层燃烧可以使超燃冲压发动机燃烧室壁面摩擦阻力得到大幅度降低。发动机下壁面采用扩张型面会抑制燃烧室内的边界层燃烧,不利于燃烧室内的壁面摩擦减阻,但尾喷管段的减阻效果更为明显;而当发动机流道下壁面向主流收缩时会增强燃烧室内的边界层燃烧,进而增大燃烧室内的减阻效果,但不利于尾喷管段的减阻,若能保持燃烧室下游的边界层燃烧火焰,采用收缩型面构型的发动机减阻效果最优。

摘要：为了解决固体火箭发动机潜入式喷管喉衬在热载荷与内压联合作用下界面间隙优化问题,数值模拟方法求解了喷管热结构响应。采用流体仿真软件,计算了潜入式喷管流动过程的稳态流场,获取了高温燃气流动参数与固体壁面对流换热系数。并采用三维有限元结构计算平台,编写了非均布壁面压力载荷与非均布对流换热系数子程序,求解了喉衬前后搭接界面间隙在0mm,0.05mm,0.10mm,0.15mm,0.20mm下喷管热结构耦合问题,获取了材料内部温度场与应力场分布。结果表明,喉衬环向压应力与拉应力都随时间增加,先增大后减小。其次,随间隙增大,喉衬拉应力先减小后增大,喉衬压应力先增大后减小。再次,依据界面闭合与喉衬环向受力最小的准则,确定了喉衬前后间隙的相对最优值,前间隙相对最优值0.10mm,后间隙相对最优值0.05mm。本文数值方法可为喷管热防护材料界面搭接与喉衬界面间隙设计提供指导,也可应用于评估喷管热防护与结构强度安全余量。

摘要：针对互通立交与服务区合并设置存在的问题,提出了合并设置原则,并以甘棠互通与浙洋服务区合并设置为例,探讨合并设置最优方案,总结工程实例分析成果,为今后类似工程的设计施工研究提供参考。

摘要：针对单室双推力发动机装药在低温点火工况下结构完整性,为了求解损伤的热粘弹性有限元模型,采用增量有限元方法,获取了装药内部的应力应变场。研究表明,在固化降温时,人工脱粘层对装药头部与尾部起到应力释放的作用,避免了装药与绝热层界面的破坏;同时,装药内部Mises应力值较大的部位是过渡段翼尖处与圆柱段表面。在点火时刻,装药环向应变的值较大部位是圆柱段表面。最后,采用文中方法,可应用于指导发动机装药设计与安全评估。

摘要：为研究铝基粉末燃料火焰传播特性,设计了气固两相本生灯型层流火焰实验装置,开展了铝基粉末燃料层流火焰传播速度的实验研究;获得了气流流速、颗粒相浓度等因素对空气中铝颗粒层流火焰传播的影响规律,并研究不同级配比例下的铝基粉末燃料的火焰传播性能。研究结果表明:在相同颗粒浓度条件下,提高气流速度会显著增加铝基粉末燃料层流火焰传播速度;在相同气流速度条件下,铝基粉末燃料层流火焰传播速度在铝颗粒浓度接近600g/m3时达到最大值,而当铝颗粒浓度过低时,层流火焰无法稳定传播;此外试验结果还表明,利用小粒径颗粒填充大颗粒间的孔隙,能显著提高铝基粉末燃料层流火焰传播速度。

摘要：针对固体火箭发动机装药结构完整性的计算与评估问题,总结与分析中外复合固体推进剂本构模型、结构完整性解析模型、结构完整性数值仿真。研究表明:首先,复合固体推进剂具有力学性能复杂的特点,分析影响复合固体推进剂力学性能的主要因素,为建立合适的本构模型提供方向;其次,复合固体推进剂不可压缩、大变形、黏弹性性能,对装药结构完整性计算精度具有重要影响,分析提高求解精度的处理方法,为结构完整性精确计算与评估提供基础;最后,总结结构完整性分析的解析模型,为验证数值仿真提供了解析解。通过总结与分析,为装药结构完整性分析提供方向,为进一步优化装药设计提供理论基础。

摘要：以"胆矾中铜质量分数的测定"为例,介绍了综合设计性实验的设计思路和组织方法,并对几种测定方法进行了简单说明和讨论.综合设计性实验改变了传统的实验教学模式,提高了学生的创新能力.

摘要：探讨了高分子材料加工工艺课程中"水镁石/HDPE复合材料的阻燃和力学性能研究"的设计性实验教学.通过开展设计性实验,培养了学生的创新意识和创新能力,提高了学生分析问题、解决问题的能力.