高超声速环境D6AC钢结构多物理场耦合模拟

作者：王文瑞^*; 叶伟; 王帅; 温晓东

来源：哈尔滨工业大学学报, 2021, 53(01): 130-138.

• 高超声速
• 多物理场耦合
• 热防护材料
• D6AC钢
• 气动热

为探究热防护材料在高超声速环境下的服役行为,采用风洞试验和数值模拟方法研究了D6AC钢结构在多物理场耦合作用下的失效问题.基于高超声速气动力学、结构力学基本理论,建立高超声速D6AC钢结构的多物理场耦合理论模型,利用Navier-Stokes方程模拟得到其在不同飞行环境下的气动加热和结构响应,并对数值模拟的结果进行风洞试验验证.结果表明,风洞试验结果与数值模拟结果相吻合.气动热是导致D6AC钢结构破坏的主要因素,在三组来流条件下钢结构均发生了烧蚀现象,结构烧蚀开始时间取决于来流总温的大小.

• 单位
  天津航天机电设备研究所; 中国航天科工集团有限公司; 北京科技大学