Математическое моделирование температурных полей в составных конструкциях изменяющейся формы из композиционных материалов

• Автор: Мурашов, Михаил Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.18, 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 116 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ПОСТАНОВКА ДВУМЕРНОЙ ЗАДАЧИ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ С ПОДВИЖНОЙ ГРАНИЦЕЙ

2. АНАЛИЗ ПРОЦЕДУРЫ МКЭ ДЛЯ РЕШЕНИЯ

ДВУМЕРНОЙ ЗАДАЧИ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ БЕЗ ПОДВИЖНОЙ ГРАНИЦЫ

2.1. Решение тестовой задачи теплопроводности.

2.1.1. Постановка задачи

2.1.2. Базовая процедура метода конечных элементов для

осесимметричной задачи теплопроводности.

2.2. Результаты тестирования линейной задачи и выявленные

погрешности
2.3. Тестирование нелинейной задачи
3. МЕТОДИКА РЕШЕНИЯ ДВУМЕРНОЙ ЗАДАЧИ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ С ПОДВИЖНОЙ ГРАНИЦЕЙ
3.1. Анализ численного решения одномерной задачи
теплопроводности с подвижной границей
3.1.1. Алгоритм решения одномерной задачи теплопроводности с
подвижной границей.
3.1.2. Тестирование численного решения одномерной задачи.
3.2. Алгоритмическая реализация движения границы.
3.3. Генератор сетки.
3.3.1. Метод Делоне
3.3.2. Методика генерации узлов в расчетной области
3.3.3. Изменения процедур МКЭ, необходимые для расчета в
областях произвольной геометрии
стр.
4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУР 1ЫХ ПОЛЕЙ В
КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛАХ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИПЫ
4.1. Свойства углеродуглсродных композиционных материалов
4.2. Модели композиционных материалов.
4.3. Возникновение и развитие шероховатости в тракте соплового
4.3.1. Постановка задачи моделирования развития шероховатости
4.3.2. Результаты вычислительного эксперимента
5. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРИКЛАДНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ.
5.1. Анализ теплового состояния гироблока.
ОСЮВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Показано, что коэффициент тепломассообмена для шероховатой поверхности может быть в 2, раза выше, чем для гладкой . Вопрос получения более точных данных по шероховатости становится особенно актуальным с переходом РДГТ на топлива с температурой сгорания более К и увеличением давления в камере сгорания. Увеличение давления приводит к уменьшению толщины пограничного слоя и, следовательно, к увеличению сил трения на стенке, и повышению механического воздействия на элементы шероховатости. Полученные математическим моделированием значения уровня шероховатости, образующейся химическим путем, могут быть использованы для коррекции расчетных уровней механического воздействия газового потока. Решая поставленную задачу, можно рассматривать влияние на величину уноса и размер шероховатости доли содержания матрицы в УУКМ, технологии производства и характеристик исходных материалов. Для проведения моделирования развития шероховатости необходимо построение модели конструкции с учетом структуры материала матрицанаполнитель, а также определение параметров процесса разрушения. Построению моделей КМ с учетом их структуры посвящены работы Ю. И.Димитриенко , Ю. М.Тарнопольского, И. Г.Жигуна и В. А.Полякова , Д. Б.Малько и других. В этих работах описаны основные подходы к моделированию структуры КМ и даются модели для решения некоторых задач. Практически со времени появления КМ ведутся исследования процессов их разрушения под воздействием высоких температур. Основные результаты этих исследований приводятся в работе . Цель работы.