| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第17-33页 |
| 1.1 研究背景 | 第17-20页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第20-31页 |
| 1.2.1 CMC材料导热系数预估方法研究 | 第20-25页 |
| 1.2.1.1 单向长纤维增韧复合材料ETC预估方法 | 第20-23页 |
| 1.2.1.2 三维编织型复合材料ETC预估方法 | 第23-25页 |
| 1.2.2 CMC涡轮叶片热分析模型研究 | 第25-30页 |
| 1.2.2.1 传统金属基叶片热分析流程和模型 | 第25-29页 |
| 1.2.2.2 CMC涡轮叶片热分析模型 | 第29-30页 |
| 1.2.3 国内外研究现状小结 | 第30-31页 |
| 1.3 本文研究内容 | 第31-33页 |
| 第二章 单向长纤维增韧复合材料ETC预估方法 | 第33-47页 |
| 2.1 物理模型 | 第33-34页 |
| 2.2 ETC预估方法 | 第34-46页 |
| 2.2.1 微结构拓扑结构识别 | 第36-38页 |
| 2.2.2 基本RVE尺寸判定 | 第38-40页 |
| 2.2.3 系列RVE建模 | 第40-42页 |
| 2.2.4 ETC预估 | 第42-46页 |
| 2.3 本章小结 | 第46-47页 |
| 第三章 单向长纤维增韧复合材料ETC预估 | 第47-65页 |
| 3.1 不考虑纤维和基体间隙的复合材料ETC预估 | 第47-54页 |
| 3.1.1 材料样本SEM金像照片获取 | 第47-48页 |
| 3.1.2 微结构识别和基本RVE尺寸判定 | 第48-49页 |
| 3.1.3 系列RVE温度场计算与ETC统计 | 第49-53页 |
| 3.1.4 方法适应性与准确性验证 | 第53-54页 |
| 3.2 间隙缺陷对ETC的影响 | 第54-64页 |
| 3.2.1 间隙特征参数提取 | 第55-56页 |
| 3.2.2 间隙特征参数引入和计算模型 | 第56-57页 |
| 3.2.3 考虑纤维和基体间隙的ETC预估结果分析 | 第57-63页 |
| 3.2.3.1 间隙位置随机性对ETC的影响 | 第58-60页 |
| 3.2.3.2 间隙占比对ETC的影响 | 第60-62页 |
| 3.2.3.3 间隙厚度对ETC的影响 | 第62-63页 |
| 3.2.4 方法对比与程序验证 | 第63-64页 |
| 3.3 本章小结 | 第64-65页 |
| 第四章 三维五向编织型复合材料ETC预估方法 | 第65-85页 |
| 4.1 物理模型 | 第65-66页 |
| 4.2 ETC预估方法 | 第66-84页 |
| 4.2.1 模型结构参数分析 | 第67-72页 |
| 4.2.2 RVE模型建立 | 第72-78页 |
| 4.2.3 导热系数设置 | 第78-83页 |
| 4.2.3.1 纱线导热系数主方向坐标转换 | 第78-80页 |
| 4.2.3.2 纱线导热系数主方向空间偏角计算 | 第80-82页 |
| 4.2.3.3 纱线ETC计算 | 第82-83页 |
| 4.2.4 仿真与结果提取 | 第83-84页 |
| 4.3 本章小结 | 第84-85页 |
| 第五章 典型三维五向编织型复合材料ETC预估 | 第85-105页 |
| 5.1 典型SiCf/SiC三维五向编织复合材料微结构特征 | 第85-86页 |
| 5.2 三维五向编织型SiCf/SiC复合材料ETC预估 | 第86-95页 |
| 5.2.1 计算模型生成 | 第86-89页 |
| 5.2.1.1 编织结构参数图像识别 | 第86-89页 |
| 5.2.1.2 RVE模型生成 | 第89页 |
| 5.2.2 RVE温度场计算 | 第89-95页 |
| 5.2.2.1 网格划分与边界条件设定 | 第89-90页 |
| 5.2.2.2 导热系数设置 | 第90页 |
| 5.2.2.3 计算结果分析 | 第90-94页 |
| 5.2.2.4 计算结果与试验结果对比 | 第94-95页 |
| 5.3 结构参数对RVE模型的影响 | 第95-97页 |
| 5.4 结构参数对ETC的影响 | 第97-101页 |
| 5.4.1 内部编织角对ETC的影响 | 第99-100页 |
| 5.4.2 纤维填充因子对ETC的影响 | 第100-101页 |
| 5.5 结构参数离散性对ETC的影响 | 第101-104页 |
| 5.5.1 内部编织角离散性对ETC的影响 | 第102-103页 |
| 5.5.2 纤维填充因子离散性对ETC的影响 | 第103-104页 |
| 5.6 本章小结 | 第104-105页 |
| 第六章 CMC涡轮叶片热分析流程与方法设计 | 第105-125页 |
| 6.1 CMC涡轮叶片热分析流程 | 第105-106页 |
| 6.2 CMC涡轮叶片热分析关键技术环节 | 第106-123页 |
| 6.2.1 材料导热系数预估 | 第106-107页 |
| 6.2.2 冷却结构参数化设计 | 第107页 |
| 6.2.3 各向异性导热系数的引入 | 第107-113页 |
| 6.2.3.1 导热系数主方向数值设置 | 第107-108页 |
| 6.2.3.2 导热系数主方向空间偏转角度计算 | 第108-113页 |
| 6.2.4 外换热边界条件设置 | 第113-119页 |
| 6.2.4.1 STAN5程序 | 第114-115页 |
| 6.2.4.2 商用CFD软件 | 第115页 |
| 6.2.4.3 经验公式 | 第115-119页 |
| 6.2.5 内换热边界条件设置 | 第119-121页 |
| 6.2.5.1 圆截面径向直通内冷通道 | 第119-120页 |
| 6.2.5.2 带粗糙肋的圆管 | 第120-121页 |
| 6.2.5.3 矩形截面通道 | 第121页 |
| 6.2.6 叶片温度场计算与计算结果分析 | 第121-123页 |
| 6.3 本章小结 | 第123-125页 |
| 第七章 CMC涡轮叶片热分析 | 第125-137页 |
| 7.1 冷却结构基准设计方案热分析 | 第125-134页 |
| 7.1.1 计算模型 | 第125-127页 |
| 7.1.2 计算工况与边界条件 | 第127-128页 |
| 7.1.3 计算结果分析 | 第128-134页 |
| 7.1.3.1 不考虑内部编织角离散性计算结果 | 第128-130页 |
| 7.1.3.2 考虑内部编织角离散性计算结果 | 第130-132页 |
| 7.1.3.3 材料ETC特性对叶片温度场的影响规律 | 第132-134页 |
| 7.2 本章小结 | 第134-137页 |
| 第八章 总结与展望 | 第137-141页 |
| 8.1 总结 | 第137-139页 |
| 8.1.1 单向长纤维增韧复合材料ETC预估方法研究结论 | 第137页 |
| 8.1.2 三维五向编织型复合材料ETC预估方法研究结论 | 第137-138页 |
| 8.1.3 CMC涡轮叶片热分析流程与方法设计 | 第138页 |
| 8.1.4 CMC涡轮叶片热分析结论 | 第138-139页 |
| 8.2 展望 | 第139-141页 |
| 参考文献 | 第141-147页 |
| 致谢 | 第147-149页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第149页 |
