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作者：刘挺;郭磊;单继祥;刘骁;曾磊;国义军;
单位：新疆大学计算机科学与技术学院;中国空气动力研究与发展中心;电子科技大学计算机科学与工程学院;中国工程物理研究院总体所;
摘要：基于碳基材料烧蚀双平台理论，结合烧蚀动边界下的瞬态传热有限元计算，建立了碳基材料三维烧蚀传热计算方法。使用该方法开展了对碳/碳复合材料圆柱模型风洞试验状态的计算分析，在验证烧蚀量预测准确性的同时，详细分析了不同加热条件下整个加热进程中烧蚀量的变化规律，发现烧蚀量的变化是由来流条件、壁面温度共同作用的结果，且不同条件下对应了不同反应机制，耦合结构温度场计算对烧蚀量的准确预测至关重要。进一步将所发展的烧蚀外形-结构传热耦合计算方法用于类联盟号返回舱沿飞行轨迹的三维烧蚀温度场计算，获得了综合考虑飞行热环境、结构传热的返回舱整体三维烧蚀外形变化规律，并详细阐释了返回舱不同位置、沿飞行轨迹不同阶段所对应的烧蚀反应机理。
关键词：碳基材料;双平台理论;三维烧蚀外形;烧蚀温度场;反应机理
基金资助：重点研发计划（2019YFA0405202）
