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作者：韦彦靖;戴婷;
单位：中南大学航空航天技术研究院;
摘要：热防护系统在应对飞行器高速飞行时的严苛热力载荷条件起着至关重要的作用，针对飞行器热防护结构的热变形匹配及维形需求，提出一种具有可调节热膨胀特性的双材料夹芯结构。通过力学推导得到变形协调组合变形量的影响因素，开展夹芯热防护结构设计。将设计的基础模型与传统夹芯结构进行对比，从夹芯结构材料的选取，芯杆横截面面积和芯杆角度等关键设计参数入手，对其展开热力响应机理的数值研究。结果表明，所设计的夹芯结构在承受热载荷时能够有效减少热膨胀量，通过调节夹芯结构的设计参数可以使所设计夹芯结构的热膨胀系数由正到负转变，双材料之间的热膨胀性能差距越大、芯杆横截面面积越小以及芯杆角度越小时，结构的负热膨胀效果越好。
关键词：高速飞行器;;热防护系统;;夹芯结构;;可调节热膨胀;;热力分析
基金资助：国家自然科学基金青年基金项目（12102486）;; 湖南省自然科学基金面上项目（2024JJ5411）
