2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、高溫結(jié)構(gòu)的散熱問(wèn)題一直是工程領(lǐng)域普遍關(guān)注的問(wèn)題,尤其是在航空航天領(lǐng)域,隨著新一代航天飛行器朝著更快、更輕量化方向的逐步發(fā)展,飛行器服役時(shí)的載荷環(huán)境變得更加復(fù)雜、更加惡劣。因此,對(duì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)布局提出了更高的要求,既要求結(jié)構(gòu)具有良好的散熱性能以確保在高溫下不被燒蝕,又要使其滿足一定的強(qiáng)度剛度等以實(shí)現(xiàn)承載功能。為了探究能同時(shí)滿足散熱、承載以及輕量化等要求的結(jié)構(gòu),本文提出了新型的點(diǎn)陣主動(dòng)換熱壁板結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)是將冷卻通道集成到點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)的面板

2、中,使其既能充分發(fā)揮點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的輕量化、高比剛度、高比強(qiáng)度等優(yōu)勢(shì),又能很好地實(shí)現(xiàn)冷卻通道的流動(dòng)換熱性能。因此,該結(jié)構(gòu)是一種較理想的換熱結(jié)構(gòu),需對(duì)其進(jìn)行以下幾個(gè)方面的研究:
  首先,采用Ansys-workbench軟件平臺(tái)對(duì)點(diǎn)陣主動(dòng)換熱壁板結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)的槽道式冷卻結(jié)構(gòu)的換熱性能和熱力耦合性能進(jìn)行了模擬;以結(jié)構(gòu)重量最輕、溫度最低、應(yīng)力最低以及水泵損耗功率最低為衡量指標(biāo),分別對(duì)冷卻介質(zhì)的流速、冷卻通道的橫截面積以及蓋板的厚度進(jìn)行了初步的

3、優(yōu)化設(shè)計(jì)。
  其次,設(shè)計(jì)出內(nèi)部含條狀和格狀兩種拓?fù)錁?gòu)型冷卻通道的點(diǎn)陣主動(dòng)換熱壁板結(jié)構(gòu),研究了兩種結(jié)構(gòu)在恒定熱流載荷作用下的溫度場(chǎng)分布;采用順序耦合方法求解結(jié)構(gòu)的熱力耦合問(wèn)題,重新定義結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格屬性,將上述得到的溫度載荷作為結(jié)構(gòu)分析時(shí)的“機(jī)械”載荷施加于整個(gè)結(jié)構(gòu)上,計(jì)算當(dāng)靜力載荷和熱流載荷共同作用時(shí),兩種結(jié)構(gòu)的應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng),通過(guò)對(duì)比數(shù)據(jù)選出相對(duì)最優(yōu)的冷卻通道拓?fù)錁?gòu)型。
  然后,研究了含雙層點(diǎn)陣主動(dòng)換熱壁板的高溫隔熱板結(jié)構(gòu)

4、的換熱性能和熱力耦合性能。建立結(jié)構(gòu)有限元分析模型,分別取結(jié)構(gòu)材料為TC4鈦合金和304不銹鋼,以熱流載荷為單一變量,評(píng)價(jià)了兩種不同材料結(jié)構(gòu)的換熱性能;采用順序耦合方法,得出在熱流載荷和靜力載荷共同作用時(shí)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng),最終優(yōu)選出合適的高溫結(jié)構(gòu)材料。
  最后,以含點(diǎn)陣主動(dòng)換熱壁板的飛行器前緣結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象,分別建立尖端角度為10°、20°及30°的前緣結(jié)構(gòu)有限元分析模型,考慮結(jié)構(gòu)的對(duì)流邊界條件,求解出結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)隨熱流載荷的變

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