| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 第1章 绪论 | 第15-37页 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 | 第15-18页 |
| 1.2 气动热力环境与热防护材料的耦合效应 | 第18-24页 |
| 1.2.1 共轭传热与材料热物性 | 第18-19页 |
| 1.2.2 材料表面催化效应 | 第19-21页 |
| 1.2.3 材料表面氧化效应 | 第21-22页 |
| 1.2.4 材料表面烧蚀 | 第22-23页 |
| 1.2.5 材料表面辐射 | 第23-24页 |
| 1.3 气动热环境与材料的耦合效应表征方法 | 第24-34页 |
| 1.3.1 地面试验 | 第24-26页 |
| 1.3.2 飞行试验 | 第26-27页 |
| 1.3.3 数值计算 | 第27-28页 |
| 1.3.4 国内外研究现状 | 第28-34页 |
| 1.4 多物理场耦合研究方法的现存问题 | 第34-35页 |
| 1.5 本文的主要研究内容 | 第35-37页 |
| 第2章 高超声速流动-传热与材料响应研究方法 | 第37-62页 |
| 2.1 引言 | 第37页 |
| 2.2 数值建模 | 第37-46页 |
| 2.2.1 非平衡流场计算 | 第37-41页 |
| 2.2.2 热-结构控制方程 | 第41-42页 |
| 2.2.3 空间耦合方案与数据交换 | 第42-44页 |
| 2.2.4 时间耦合方案与策略 | 第44-46页 |
| 2.3 材料表面效应数值模型 | 第46-52页 |
| 2.3.1 简化催化原子复合模型 | 第47页 |
| 2.3.2 有限速率表面化学模型 | 第47-52页 |
| 2.4 气动热环境工程算法 | 第52-56页 |
| 2.4.1 后掠翼前缘热流计算 | 第52-54页 |
| 2.4.2 边界层外缘参数求解 | 第54-56页 |
| 2.5 计算方法的验证 | 第56-60页 |
| 2.5.1 Electre高超声速飞行试验 | 第56-57页 |
| 2.5.2 高超声速圆管绕流耦合传热计算 | 第57-59页 |
| 2.5.3 超高温陶瓷头锥的耦合传热计算 | 第59-60页 |
| 2.6 本章小结 | 第60-62页 |
| 第3章 超高温陶瓷前缘多物理场耦合数值模拟与试验验证 | 第62-84页 |
| 3.1 引言 | 第62页 |
| 3.2 前缘结构多物理场耦合数值模拟 | 第62-75页 |
| 3.2.1 电弧风洞喷管流动模拟 | 第63-64页 |
| 3.2.2 前缘结构周围流动模拟 | 第64-66页 |
| 3.2.3 前缘结构耦合传热数值模拟 | 第66-68页 |
| 3.2.4 网格相关性研究 | 第68-70页 |
| 3.2.5 数值模拟结果 | 第70-75页 |
| 3.3 前缘结构电弧风洞试验 | 第75-78页 |
| 3.3.1 试验装置 | 第75-77页 |
| 3.3.2 试验模型 | 第77-78页 |
| 3.4 试验结果与数值结果对比 | 第78-82页 |
| 3.5 本章小结 | 第82-84页 |
| 第4章 高超声速流动-传热与材料响应耦合影响因素分析 | 第84-115页 |
| 4.1 引言 | 第84页 |
| 4.2 材料热物性的影响 | 第84-88页 |
| 4.2.1 耦合模型与材料属性 | 第85-86页 |
| 4.2.2 结果与分析 | 第86-88页 |
| 4.3 催化效应的影响 | 第88-96页 |
| 4.3.1 表面化学反应 | 第88-90页 |
| 4.3.2 表面催化系数测定 | 第90-91页 |
| 4.3.3 结果与分析 | 第91-96页 |
| 4.4 氧化效应的影响 | 第96-106页 |
| 4.4.1 氧化放热的影响 | 第96-98页 |
| 4.4.2 氧化层对耦合传热的影响 | 第98-106页 |
| 4.5 烧蚀效应的影响 | 第106-111页 |
| 4.5.1 表面化学反应与数值过程 | 第106-107页 |
| 4.5.2 结果与分析 | 第107-111页 |
| 4.6 辐射效应的影响 | 第111-114页 |
| 4.7 本章小结 | 第114-115页 |
| 第5章 超高温陶瓷材料热力氧耦合分析 | 第115-142页 |
| 5.1 引言 | 第115-116页 |
| 5.2 超高温陶瓷材料氧化层热学和力学性能 | 第116-118页 |
| 5.2.1 超高温陶瓷材料SiC耗尽层孔洞演化 | 第116页 |
| 5.2.2 氧化层力学性能演化机制 | 第116-118页 |
| 5.3 SiC耗尽层的热力氧损伤模型 | 第118-124页 |
| 5.3.1 SiC耗尽层的热力氧损伤本构关系 | 第118-121页 |
| 5.3.2 孔洞内气体压力变化 | 第121-123页 |
| 5.3.3 SiC耗尽层的损伤判据 | 第123-124页 |
| 5.4 热力氧耦合数值模拟 | 第124-129页 |
| 5.4.1 数值模型 | 第124-126页 |
| 5.4.2 模拟过程 | 第126-129页 |
| 5.5 热力氧耦合模拟结果及分析 | 第129-140页 |
| 5.6 本章小结 | 第140-142页 |
| 结论 | 第142-145页 |
| 参考文献 | 第145-161页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第161-163页 |
| 致谢 | 第163-164页 |
| 个人简历 | 第164页 |