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题名温度梯度下钛合金热防护结构的导波特性研究
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作者
任元强
程冲
白丽丽
袁慎芳
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机构
南京航空航天大学航空航天结构力学及控制国家重点实验室
南京航空航天大学结构健康监测与预测研究中心
太原理工大学航空航天学院
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出处
《装备环境工程》
CAS
2023年第6期28-35,共8页
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基金
国家自然科学基金创新群体项目(51921003)
国家自然科学面上项目(52275153)
+3 种基金
国家自然科学基金青年基金项目(51905266)
机械结构力学及控制国家重点实验室(南京航空航天大学)自主研究课题(MCMS-I-0521K01)
江苏高校优势学科建设工程资助项目
南京航空航天大学前瞻布局科研专项资金。
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文摘
目的实现可重复使用钛合金热防护结构的导波健康监测。方法针对钛合金热防护结构,提出热–力–电多物理场耦合导波传播建模仿真分析方法,研究温度梯度下钛合金热防护结构中导波的传播特性,以及在温度梯度和裂纹损伤耦合作用下导波的传播特性。结果20~500℃的温度梯度会导致钛合金结构中导波的群速度降低、幅值衰减降低,裂纹损伤使得钛合金结构中导波的群速度、幅值降低,且损伤越大,影响越明显。裂纹扩展至20 mm时,S0模式群速度降低了1.5%,A0模式群速度降低了2%。结论此模型可为大范围的温度梯度条件下,钛合金热防护结构上传感器优化布置以及导波监测方法的研究提供指导。
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关键词
钛合金热防护结构
可重复使用航天器
温度梯度
热–力–电多物理场耦合建模
压电导波
结构健康监测
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Keywords
titanium alloy thermal protection structure
reusable spacecraft
temperature gradient
thermal-force-electric multi-physical field coupling model
piezoelectric guided wave
structural health monitoring
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分类号
V219
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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