泡沫材料的高温本构及泡沫夹芯结构的热冲击阻力

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11172081
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A0807.复合材料与结构力学
  • 结题年份:
    2015
  • 批准年份:
    2011
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

高超声速飞行器热防护系统要求轻质、耐高温、有一定的结构强度和刚度,泡沫夹芯结构在满足这些要求方面具有明显的优势。然而,由于泡沫材料的高温本构体系还不完善,使得泡沫夹芯结构热防护性能的综合评价还不充分。本项目结合微观数值模拟、细观力学理论分析以及宏观实验测量,逐步建立泡沫材料的高温热/力学本构体系。在此基础上,通过对泡沫夹芯结构热冲击断裂的理论分析和实验研究,从而系统建立这类结构的热冲击阻力评价方法学。本项目研究内容丰富,涉及固体力学学科前沿,具有挑战性。如能成功实施,将奠定泡沫材料高温本构行为的理论体系,丰富泡沫夹芯结构的高温设计准则,为未来轻质热防护系统的推广应用积累基础技术,为我国航空航天、国防技术的发展作出贡献。

结项摘要

航天飞行器由于增速增程的需求,对热防护材料提出了更高的要求。近年来,以泡沫材料为夹芯结构的热防护系统引起人们越来越多的关注。这类泡沫材料可以最大限度地减轻结构重量、耐高温、抗腐蚀,满足热防护结构设计的要求。目前,在泡沫夹芯结构高温热防护系统设计中,陶瓷泡沫材料因具有质轻、热导率低、高温稳定性好等特点而成为最具前景的候选材料。但由于陶瓷泡沫材料属于脆性材料,在生产和使用过程中极易产生裂纹。因此,对含裂纹陶瓷泡沫材料进行热冲击阻力分析,建立高温环境下陶瓷泡沫材料的热冲击阻力评价方法是至关重要的。本项目研究陶瓷泡沫材料及其结构的热冲击阻力行为,项目按计划进行。主要研究内容如下:(1) 针对含有边界裂纹半无限大陶瓷泡沫材料,研究了其在瞬时热应力作用下的热冲击阻力行为, 给出了热应力及热应力强度因子与相关参数变化关系的数值结果,分析了温度荷载和相对密度对裂纹稳定性的影响。获得了热冲击阻力曲线,并且得到了应力准则和断裂韧性准则应用的临界条件;(2) 基于含有边界裂纹和中心裂纹两种不同位置裂纹的有限大陶瓷泡沫材料,获得了材料内部的热应力、裂纹尖端的热应力强度因子等, 获得了裂纹扩展曲线和热冲击阻力与裂纹长度关系的变化规律; (3)对陶瓷泡沫涂层–基底系统,建立了涂层-基底双材料热冲击断裂分析模型。获得了裂纹扩展曲线,分析了相对密度和温度荷载对陶瓷泡沫涂层内边界裂纹稳定性的影响。获得了裂纹尺寸与涂层厚度不同比例下的热冲击阻力; (4)研究了性能参数与温度相关时陶瓷泡沫材料的热冲击阻力,获得了裂纹尖端热应力强度因子与各变量之间的函数关系表达式。基于断裂韧性准则和应力准则分别给出了热冲击和冷冲击条件下陶瓷泡沫材料的热冲击阻力曲线,并和性能参数与温度无关时所获得的热冲击阻力进行对比; (5)通过几何光学定律和衍射理论得到了泡沫材料的辐射性质参数,对泡沫材料的辐射导热系数进行了预测。讨论了基体的光学参数对辐射导热系数的影响。为了对模型进行验证,采用热线法对不同规格的氧化铝陶瓷泡沫的导热系数进行了测量,并将理论预测结果和实验结果进行了对比, 获得了陶瓷泡沫材料高温导热系数随温度的变化趋势和规律。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

Effect of Maxwell stresses on the thermal crack tip field for piezoelectric materials
麦克斯韦应力对压电材料热裂纹尖端场的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    Theoretical and Applied Fracture Mechanics
  • 影响因子:
    5.3
  • 作者:
    张爱兵;王保林
  • 通讯作者:
    王保林
Thermodynamics analysis of thermoelectric materials: Influence of cracking on efficiency of thermoelectric conversion.
热电材料的热力学分析:裂纹对热电转换效率的影响。
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Applied Thermal Engineering
  • 影响因子:
    6.4
  • 作者:
    张爱兵;王保林;王骥;杜建科;谢超;金育安
  • 通讯作者:
    金育安
动力湿化作用下粗粒土高路堤渗流场时空演化模型试验
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    中国公路学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    何忠明;王保林;黄超;卞汉兵;张永杰
  • 通讯作者:
    张永杰
降雨工况下不同软弱夹层出露面对 黏性土坡稳定性影响分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    中 外 公 路
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王保林;何忠明;胡庆国;唐昊龙
  • 通讯作者:
    唐昊龙
A new family of sp3-hybridized carbon phases
一个新的 sp3 杂化碳相家族
  • DOI:
    10.1088/1674-1056/25/1/016103
  • 发表时间:
    2024-09-13
  • 期刊:
    Chinese Physics B
  • 影响因子:
    1.7
  • 作者:
    徐宁;李建福;黄勃龙;王保林
  • 通讯作者:
    王保林

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

王保林的其他基金

多孔陶瓷材料尺度和温度相关的高温热-力耦合断裂及其对隔、防热性能影响规律的研究
  • 批准号:
    11972133
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    62 万元
  • 项目类别:
    面上项目
热电多层材料断裂及其对热电转换效率影响规律的研究
  • 批准号:
    11672084
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    82.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
微纳米多层材料的断裂力学-非局部效应和表面/界面效应的连续介质统一模型
  • 批准号:
    11372086
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    80.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
非均匀材料中的非经典热传导相关的机电耦合力学
  • 批准号:
    10972067
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    43.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
功能梯度材料的热-力-电-磁多场耦合断裂力学
  • 批准号:
    10772059
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    30.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
功能梯度材料的热弹性断裂力学
  • 批准号:
    10102004
  • 批准年份:
    2001
  • 资助金额:
    18.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码