熱強度試驗

熱強度試驗

正文

結構試驗的內容之一，藉以觀察和研究飛行器結構或構件在熱環境中的力學性態和抵抗破壞的能力。熱強度試驗需要在地面造成與實際飛行過程等效的熱和載荷的環境。除了在熱環境中進行靜力、動力、疲勞試驗外，還有研究結構傳熱特性的傳熱試驗、防熱隔熱試驗、燒蝕的地面模擬試驗、蠕變試驗等。按對熱環境模擬方式的不同，加熱分為對流式和非對流式兩種。對流式加熱以高溫結構風洞為代表。這類設備的建造和試驗成本高，試件尺寸受限制，加熱持續時間較短，但模擬效果較為逼真。非對流式加熱以電子計算機控制的石英管燈紅外輻射加熱系統使用最廣。實際飛行中氣動加熱時，載荷的大小和溫度的高低及其分布都隨時間變化。為了模擬這一過程，試驗時將結構表面劃分為若干區域，每個區域的單位面積加熱率和載荷值各不相同，應協調地進行程式加熱和載入。

熱強度試驗

在試驗系統中，計算機除控制各區域的加熱和載入外，還實時採集和處理試驗的測量數據。與計算機相連的陰極射線管螢幕可以實時顯示關鍵數據的變化趨勢，以供監視。一旦出現異常情況，計算機即自動發出警報並採取應急措施（也可人工干預）。常用的測量感測器為熱電偶（或熱敏電阻）、輻射熱流計、高溫電阻應變片、高溫位移計、測力計等。加熱器通常用石英管碘鎢燈，一般單位面積加熱率可達1135千瓦/米2。為了獲得更高的加熱率,如4000千瓦/米2,可採用表面經特殊處理的石墨加熱器。在熱強度試驗中產生極高溫的技術尚有困難，高溫應變測量技術仍屬一大難題。光導纖維和雷射等非接觸式測量技術日益受到重視。
參考書目
　N.J.Hoff,High Temperature Effects in AircraftStructures,Pergamon Press,New York,1958.

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