宫文然
- 作品数：32 被引量：67H指数：6
- 供职机构：北京强度环境研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中国人民解放军总装备部预研基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术一般工业技术理学自动化与计算机技术更多>>
- 石英灯加热器热流场计算方法比较被引量：5
- 2020年
- 石英灯辐射加热是航天飞行器结构热试验中使用最广泛的气动热模拟方式,获取石英灯加热器辐射流场对提升航天器结构热试验精度、评估试验结果和验证结构设计具有重要意义。文章结合石英灯加热器辐射热流场预示的特点,讨论几种辐射热流场计算模型的适用性,并通过理论、试验与仿真算例相结合的方法,对比分析几种辐射计算软件的计算精度和应用性,给出各计算软件的应用策略,可为试验热环境的准确快速获取提供参考。
- 孔凡金刘宝瑞王龙贾洲侠宫文然
- 关键词：蒙特卡罗法离散坐标法
- 含圆形分层损伤复合材料层合板在弯曲载荷作用下的屈曲行为研究被引量：1
- 2016年
- 分层损伤是复合材料层合板结构最主要的损伤形式,其主要由于制造缺陷以及受到外力冲击而产生。本文对含圆形分层损伤复合材料层合板在弯曲载荷作用下的屈曲行为进行研究,首先利用RayleighRitz法对含圆形分层复合材料层合板进行二维模型建立,通过此理论模型可以计算出材料屈曲临界弯矩值以及在特定弯曲载荷下中心点的离面位移值。随后,采用三维数字图像相关方法对分层材料进行实验研究,得到了分层材料在弯曲载荷作用下的屈曲形貌以及其中心点的载荷—位移曲线。通过实验验证了理论的可行性与准确性,可用于对含圆形分层材料在弯曲载荷作用下屈曲临界弯矩以及中心点离面位移大小的初步估算。
- 李峰陈金龙宫文然
- 关键词：瑞利-里兹法屈曲纤维增强复合材料
- 基于温度/变形场耦合测试的热屈曲行为研究被引量：8
- 2019年
- 高速飞行器在服役期间面临着严酷的高温环境,引起飞行器薄壁结构屈曲失稳,从而严重影响飞行器结构的完整性和可靠性。本文开展瞬态热环境下薄壁结构热屈曲行为的试验研究,首先,结合红外测温和数字图像相关方法,建立温度/变形耦合测试方法,根据温度场分布及热膨胀系数除去虚应变,获得了机械热应变,并利用此方法研究了典型薄壁结构热屈曲行为特点;随后,把温度/变形耦合测试方法的精度与中温应变片进行了比对,验证了此测试方法的有效性;最后,通过位移随温度变化曲线和应变随温度变化曲线研究热屈曲临界温度判定方法,为航天飞行器薄壁结构抗屈曲性能设计以及航天飞行器结构的强度设计提供技术支撑。
- 宫文然王淑玉刘函王智勇付新
- 关键词：热屈曲薄壁结构热环境
- 含分层损伤复合材料(CFRP)层合板结构屈曲和后屈曲力学行为研究
- 碳纤维增强复合材料（Carbon Fiber Reinforced Plastic, CFRP）具有轻质高强、耐疲劳性好、有效吸收冲击载荷等优点，广泛应用于航空航天领域。由于CFRP层合板结构在装配、修理过程中的工器具跌...
- 宫文然
- 关键词：碳纤维增强复合材料层合板结构
- 文献传递
- 飞行器内部区域应变场非接触测试技术被引量：2
- 2023年
- 为解决石英灯遮挡包围加热下的大型结构外表面或结构内部应变梯度较大等复杂应力区域高温应变场非接触式测量问题,利用数字图像相关方法和单相机三维成像原理,结合热防护系统与光路系统一体化设计,形成能够放置于结构内部的耐高温小型化数字图像相关测试设备,该设备能够对温度不超过1300℃的目标面进行三维变形场及应变场的测量,已用于舱段结构热试验局部蒙皮破坏过程测量中,为飞行器结构破坏分析和模型验证提供依据。
- 宫文然刘晓华邵新星何小元王智勇
- 关键词：高温环境
- 改性C/C材料梁结构四点弯高温应变光纤传感测量被引量：5
- 2019年
- 本文根据梁结构四点弯模型挠度与应变的关系特点,采用自主研制的光纤高温应变复合传感器,在改性C/C材料结构表面用高温无机胶粘贴布设传感器,放入高温挠度试验机进行常温至800℃条件下的四点弯加载试验,获得不同挠度下光纤复合传感器所测的应变数据,并与按四点弯模型计算的参考应变作对比,相对误差1-范数平均值在10%以内。通过有限元进行四点弯模型仿真计算,获得不同挠度下试验件上的应变仿真数据和光纤复合传感器测量的应变仿真数据,二者相对误差为7.56%。高温挠度试验和有限元仿真结果均证明,在测量梁的弯曲应变时,光纤高温应变复合传感器测量结果大于挠度对应的梁的实际应变值,相对误差在10%以内。
- 乔通王则力宫文然王智勇
- 关键词：光纤传感
- 复合材料壁板非均匀温度场热变形与热屈曲试验研究
- 高温复合材料壁板是高超声速飞行器热防护系统的重要组成部件,服役过程中经历着严酷的气动热、气动力等复合环境,诱发高温大变形和热屈曲现象,严重影响着结构整体的完整性和可靠性。选取典型C/SiC平板为试验件,基于石英灯加热器和...
- 吴振强宫文然贾洲侠李志强李海波
- 关键词：复合材料壁板C/SIC热变形热屈曲
- 文献传递
- 夹芯结构脱粘处开裂损伤的几何尺寸效应研究
- 复合材料夹芯结构经常会出现芯/面脱粘,引起复合材料夹芯板的强度和刚度的降低,极大的减少了结构的承载能力和使用寿命,甚至造成重大事故。随着复合材料层板的广泛应用,研究带脱层损伤的复合材料夹芯板的力学性能变得非常重要。
- 陈金龙宫文然刘伟宁
- 关键词：夹心板脱粘数值模拟云纹干涉法
- 文献传递
- 高温数字图像相关方法中的制斑和图像处理技术被引量：13
- 2019年
- 结合数字图像相关(digital image correlation,DIC)方法高温应用的需求,该文重点对散斑制备技术和高温散斑图像处理技术进行了研究。首先,以高温结构材料为对象,研发了一种基于参数化模板的高温散斑制作工艺。该工艺基于参数化模板,可调整模板中散斑颗粒大小、分布密度和分布随机度等多个参数,成功地在C-SiC复合材料基底上制备出可耐1 200℃高温散斑载体。其次,分析了热气流、热辐射对DIC测量结果的影响,结合图像灰度平均方法、循环高温炉外热气流和光学滤波法等3种手段进行高温散斑图像的修正,并通过热膨胀系数测量实验验证了修正方法的可行性。
- 段淇元宫文然郭保桥吴立夫于兴哲谢惠民
- 关键词：高温数字图像相关热辐射散斑
- 基于应变场数据的C/C材料力学参数辨识
- 2022年
- 提出了一种基于复杂构型试样DIC(Digital Image Correlation,数字图像相关法)全场应变测试结果,实现单次试验辨识C/C复合材料面内多个力学参数的方法。在该参数辨识方法中,采用复杂构型试样以使得全场应变数据对不同的材料参数敏感;建立与试验条件同等的有限元模型,将待辨识的材料力学参数作为设计变量,应变场模拟结果与试验结果的偏差视为目标函数,通过多岛遗传优化方法构建了参数辨识模型。采用奇异值分解对试验获取的应变场进行重构,实现DIC应变场测试结果的降噪。结果表明,尽管试验获取的应变场由于试验噪声、纤维变形等原因与有限元模拟的分布特征有所差异,但在加载方向的应变辨识精度偏差依然保持在4%以内。采用奇异值分解可提升与加载方向相垂直方向的弹性模量辨识精度,与标准测试结果相比,辨识误差从33.12%降低到4.48%。上述研究可为建立复合材料高通量试验方法提供参考。
- 高博宫文然王龙苏蕴荃杨强
- 关键词：C/C复合材料参数辨识奇异值分解数字图像相关
