气凝胶隔热复合材料蠕变性能及其对热防护结构的影响

摘要

根据热防护系统的特征载荷,研究了气凝胶的室温、高温压缩蠕变性能,采用时间硬化形式的Power law模型对其蠕变行为进行了建模.根据金属热防护系统的蜂窝夹芯层的等效参数,结合气凝胶的蠕变模型,仿真分析了金属热防护结构在特征载荷下室温长时、高温短时的蠕变行为特征.研究表明:气凝胶在室温长时、高温短时条件下均发生蠕变变形行为,高温导致材料力学性能的下降使得气凝胶的蠕变变形显著增加.气凝胶的室温长时蠕变对热防护结构的装配完整性影响不大,高温短时蠕变变形会导致热防护系统表面压缩位移明显增加,需要在结构设计中予以考虑.