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高超声速飞行器多层复杂热防护结构气-固耦合快速热分析方法被引量：9: 2016年; 为了实现高超声速飞行器多种复杂结构热防护系统的气-固耦合快速热分析,采用热网络法建立非稳态等效一维传热模型;对于具有弧度的热防护结构,提出了驻点和翼前缘热阻等效计算方法,并给出了修正计算公式;结合气动热环境工程算法,实现了对任意多层复杂防热结构外部气动加热与内部结构传热的快速耦合分析。分别对钝锥气动加热和高超声速二维圆管气-固耦合传热问题进行了模拟,得到了与实验符合较好的结果,且计算效率很高;并对Micro-X验证机的全过程进行了耦合热分析,结果表明多层防热结构具有很好的防热效果,显著降低了结构内部温度。和传统耦合算法相比,此算法可快速有效地分析模拟气-固耦合问题,满足高超声速飞行器热防护系统初始设计阶段的使用要求。; 刘健原志超杨恺高效伟; 关键词：高超声速飞行器热防护系统气动加热

集成单元边界元法及其在主动冷却热防护系统分析中的应用被引量：3: 2016年; 随着高超声速飞行器的快速发展,飞行器及发动机所面临的热防护压力越来越大.传统的被动热防护系统已很难满足设计要求,因此主动冷却热防护系统受到了越来越多的关注.主动冷却热防护系统因为管道密布、结构复杂,传统的分析方法需要花费大量的精力和时间来建模和计算分析.针对管道阵列排布的主动冷却系统,提出了一种用边界元法求解空间周期性结构的集成单元法,并将其用来分析具有冷却通道的热防护系统的传热与受力变形问题.此方法求解空间周期性结构问题,仅需要针对一个胞元建立边界元胞元方程,并由其形成由指定胞元数组成的集成单元,然后由集成单元组集成总体系统方程组.提出的集成单元法既有常规子结构法的消元思想,又有传统有限单元、边界单元易于组集的特征,便于大型空间周期性结构的快速分析.由于集成单元的系数矩阵只需形成一次,且最终方程只含边界节点未知量,计算效率显著提高.论文最后用功能梯度平板和主动冷却燃烧室算例验证了本文所述算法的正确性和计算效率.; 高效伟刘健彭海峰; 关键词：边界元法

高超声速飞行器多层复杂热防护结构气-固耦合快速热分析方法: <正>针对多层复杂结构的热防护系统,采用热网络法建立等效一维非稳态分析模型。在每层结构建立等效节点,利用有限差分法对控制方程进行离散求解。可对由涂层、辐射裂隙、平板、蜂窝夹芯板、波纹支架等多种热结构按任意方式组成的热防护...; 刘健原志超杨恺高效伟; 文献传递

功能梯度材料动态断裂力学的径向积分边界元法被引量：8: 2015年; 采用径向积分边界元法分析功能梯度材料动态断裂力学问题.该方法使用与弹性模量无关的弹性静力学开尔文基本解作为问题的基本解,在导出的边界-域积分方程中含有由材料的非均质性和惯性项引起的域积分,通过径向积分法将域积分转化为等效的边界积分,得到只含边界积分的纯边界积分方程;从而建立只需边界离散的无内部网格边界元算法.采用候博特方法求解关于时间二阶导数的系统离散的常微分方程组.最后通过数值算例验证本文方法的精度和有效性.; 高效伟郑保敬刘健; 关键词：功能梯度材料

变系数各向异性热传导问题边界元解法被引量：2: 2014年; 提出了一种用边界元法求解一般变系数各向异性热传导问题时建立基本解的方法,并导出了求解一般二维和三维各向异性稳态热传导问题的纯边界积分方程。所建立的基本解考虑了热导率是空间坐标的函数,因此所导出的积分方程可用于求解非均质材料传热问题。由热源项引起的域积分,运用径向积分法将其转换成边界积分,形成不需要内部点的纯边界元算法。给出了二维和三维问题3个分析算例,并通过将边界元法结果与有限元法结果进行对比,证明了方法的正确性和有效性。; 高效伟赵金军刘健胡金秀; 关键词：边界元法各向异性热传导基本解

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刘健