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[发明专利]C/SiC材料多层热防护结构力热耦合分析试验系统和方法-CN202310319670.9在审
发明人：梁旋;王元红;屠泽灿;杨嘉;毛军逵;赵陈伟;朱爱玲 -专利权人：南京航空航天大学;北京动力机械研究所
申请日： 2023-03-29 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： G01M15/14 文献下载
摘要：本发明公开C/SiC材料多层热防护结构力热耦合分析试验系统和方法，包括热载荷模拟模块、压力载荷模拟模块、数据采集模块和试验件。热载荷模拟模块通过信号控制变压器功率输出进行升温；试验中使用热电偶测量辐射加热时试验件最内层内壁面的温度分布，获取试验件的热边界条件；压力载荷模块通过在试验件上方放置不同质量的载荷来进行模拟；数据采集模块会收集试验件在力‑热耦合条件的作用下产生的形变数据，以及试验件刚性气凝胶层外壁面温度分布数据。本发明可以获取多层热防护结构在不同压力载荷和不同温度载荷下的温度场和应变场的分布特征及变化规律，为陶瓷基复合材料多层热防护结构，提供分析模型的原理性试验验证方法。
sic 材料多层防护结构耦合分析试验系统方法

[发明专利]基于细观结构特征统计的CMC材料涡轮叶片概率性热分析方法-CN202211564569.1在审
发明人：屠泽灿;毛军逵;李龙凯;赵陈伟;朱爱玲;梁旋 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2022-12-07 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开一种基于细观结构特征统计的CMC涡轮叶片概率性热分析方法，针对编织结构CMC材料，采用XCT获取材料内部不同截面的细观结构特征图像，统计分析纤维束截面尺寸、纤维束间距及编织角度等细观几何参数的概率分布特征，基于编织结构CMC材料细观结构参数化模型获取各向异性等效导热系数的概率分布特征，在此基础上，在编织结构CMC涡轮叶片热分析模型中引入各向异性导热系数的空间分布变化及概率分布，采用蒙特卡洛随机有限元方法统计分析叶片温度场的概率性特征。本发明基于实际细观结构图像获取CMC材料内部几何结构的随机特征，以及对应的各向异性热物性概率分布，能够更真实有效地获取编织结构CMC材料涡轮叶片潜在的高温区域特征。
基于结构特征统计 cmc 材料涡轮叶片概率分析方法

[发明专利]一种编织结构复合材料导热系数概率分布特征的预估模型-CN202210895123.0在审
发明人：屠泽灿;毛军逵;李龙凯;赵陈伟;朱爱玲;梁旋 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2022-07-28 - 公布日： 2023-01-20 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种编织结构复合材料导热系数概率分布特征的预估模型，根据编织结构陶瓷基复合材料的几何特征，建立了2.5维编织CMC材料细观结构的参数化模型,探究了编织CMC材料细观结构几何特征参数的随机性对材料各向异性导热系数概率分布的影响规律。本发明建立的导热系数概率分布预估模型，与以往的复合材料导热系数相比，具有更高的参数化程度，可以探究经纱宽度、纬纱宽度、编织角度及纤维束间隙等四个参数的随机特性对编织结构材料热物性的影响规律，进而能够更高效地获取编织结构复合材料导热系数的概率分布特征。本发明能够为复合材料的工程应用，提供热物性参数概率特征的预估方法支撑，进而提高复合材料构件的热分析方法精度。
一种编织结构复合材料导热系数概率分布特征预估模型

[发明专利]基于陶瓷基复合材料的大倾角气膜冷却孔及其设计方法-CN202110125772.8有效
发明人： 赵陈伟;毛军逵;屠泽灿;李龙凯;朱爱玲;韩省思;贺振宗 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2021-01-29 - 公布日： 2022-06-17 - 主分类号： F01D5/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于陶瓷基复合材料的大倾角气膜冷却孔及其设计方法，设计出了棱柱形气膜孔、棱柱形扩张气膜孔、棱柱形扩张‑突扩气膜孔和圆‑棱柱形扩张‑突扩气膜孔。该气膜冷却孔的出口截面为六边形，该六边形两条长边的边长等于两条编织纬纱的宽度与编织间距之和，剩余四条短边边长由编织经纱决定；所述气膜孔的倾斜角度最小不低于70.5°；所述气膜冷却孔的进口截面包括六边形或圆形。本发明提出的大倾角气膜冷却孔能在气膜孔具有大倾斜角度，可充分重构气膜孔内部的流动特征和冷却气膜在材料表面的覆盖特性，又提高了编织陶瓷基复合材料构件的气膜综合冷却效率。
基于陶瓷复合材料倾角冷却及其设计方法

[发明专利]基于2.5D编织陶瓷基复合材料的台阶气膜冷却孔及其设计方法-CN202110125817.1有效
发明人： 赵陈伟;毛军逵;屠泽灿;朱爱玲;李龙凯;韩省思;贺振宗 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2021-01-29 - 公布日： 2022-06-10 - 主分类号： F01D5/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于2.5D编织陶瓷基复合材料的台阶气膜冷却孔及其设计方法，通过编织纬纱的弯连钩回和编织经纱的挤压变形最终形成十面体直孔气膜孔；通过改变气膜孔周围编织经纱的数目以及挤压变形的程度，进而对十面体直孔气膜孔的形状进行调整，得到台阶直孔气膜孔、第一台阶半斜气膜孔、第二台阶半斜气膜孔和台阶全斜气膜孔。本发明提出的台阶气膜冷却孔能够在不破坏2.5D编织陶瓷基复合材料编织纤维的同时，结合纤维的编织结构，更好的组织气流流经气膜孔时的流场，进而改善冷却气膜在材料表面的覆盖特性，最终有效提高2.5D编织陶瓷基复合材料构件的气膜综合冷却效率。
基于 2.5 编织陶瓷复合材料台阶冷却及其设计方法

[发明专利]一种基于三维正交机织复合材料的高超音速飞行器前缘热防护设计方法-CN202111318071.2在审
发明人： 赵陈伟;毛军逵;屠泽灿;陈雄斌;简辉 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2021-11-08 - 公布日： 2022-05-10 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于三维正交机织复合材料的高超音速飞行器前缘热防护设计方法，属于工程热物理技术领域，可以在不增加冷却措施的情况下有效降低前缘温度。本发明首先建立多变量线性回归模型，寻找前缘的理论优化导热配置，使得前缘部件温度得到有效降低；其次建立了适用于三维正交机织陶瓷基复合材料不同机织结构各向异性导热系数计算的通用计算公式，用于指导三维正交机织陶瓷基复合材料的介观机织结构；最后将多变量线性回归模型得到的优化结果与通用公式直接结合，设计出不同区域所需的介观机织结构，实现了前缘宏观温度优化与三维正交机织陶瓷基复合材料介观机织结构的协同设计。
一种基于三维正交机织复合材料高超音速飞行器前缘防护设计方法

[发明专利]高温氧化下碳纤维增韧陶瓷基复合材料导热系数预估方法-CN202111468191.0在审
发明人： 赵陈伟;叶大海;毛军逵;屠泽灿 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2021-12-03 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种高温氧化下碳纤维增韧陶瓷基复合材料导热系数预估方法，首先，获取材料发生氧化时的几何结构特征变化规律建立材料发生氧化后的RVE模型；其次，将氧化缺口深度δ特征引入到RVE模型中，得到能够氧化特征的修正RVE模型；然后，将修正RVE模型沿着纤维轴向划分为五个特征区域，针对每个特征区域分别建立其等效轴向热阻，将五个区域的轴向热阻串联即可得到材料的整体轴向热阻网络，求解得到轴向导热系；最后，对修正RVE模型进行同样区域划分，得到横向导热系数。本发明可以在预测材料在不同氧化温度和氧化时间条件下的导热系数。
高温氧化碳纤维陶瓷复合材料导热系数预估方法

[发明专利]一种适用于陶瓷基复合材料构件的气膜冷却孔编织结构及其制作方法-CN202011084206.9在审
发明人： 赵陈伟;毛军逵;屠泽灿;韩省思;贺振宗 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2020-10-12 - 公布日： 2021-01-22 - 主分类号： D04C1/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于陶瓷基复合材料构件的气膜冷却孔编织结构及其制作方法，该方法包括以下步骤：设计气膜孔的形状、大小以及数量；编织纤维时在其中预留气膜孔，得到带有预留气膜孔的纤维编织预制体；其中，编织方式包括以下两种：(1)在编织时直接绕开预留气膜孔进行编织，通过改变编织纤维的空间位置，即纤维在气膜孔位置处向气膜孔四周挤压以留出气膜孔所需的位置；(2)在气膜孔周围以弯连钩回的编织方式，编织出气膜孔；将纤维编织预制体与陶瓷基体复合，烧制得到带有预留气膜孔的陶瓷基复合材料构件。本发明在加工气膜孔时不会损伤CMC的增韧纤维，能够更好的保证CMC构件的结构强度。同时便于加工，且具有较好的冷却效果。
一种适用于陶瓷复合材料构件冷却编织结构及其制作方法

[发明专利]基于微观尺度温度场信息修正的编织结构陶瓷基复合材料热分析方法-CN202011084173.8在审
发明人：屠泽灿;吴昕宇;毛军逵;赵陈伟;邱鹏霖;韩省思;贺振宗 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2020-10-12 - 公布日： 2020-12-29 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于微观尺度温度场信息修正的编织结构陶瓷基复合材料热分析方法，包括以下步骤：获取编织结构陶瓷基复合材料几何特征；建立编织结构陶瓷基复合材料的微观单胞模型以及均匀化计算模型；进行温度场的有限元计算；获得编织结构陶瓷基复合材料薄壁构件厚度方向的等效导热系数，以及剩余两个方向的等效导热系数；进行有限元计算，得到微观温度场；通过有限项的二维傅里叶级数对温度波动信息进行拟合，得到拟合表达式；得到均匀化计算模型对应的温度波动信息，将温度波动信息叠加到步骤五获取的宏观等效温度场中进行局部修正，实现温度场的重构。本发明能够获得精度更高的编织CMC材料部件表面温度值。
基于微观尺度温度场信息修正编织结构陶瓷复合材料分析方法

[发明专利]考虑微观编织结构及纤维束方向变化的陶瓷基复合材料涡轮叶片热分析方法-CN202011085019.2在审
发明人：屠泽灿;吴昕宇;毛军逵;赵陈伟;邱鹏霖;韩省思;贺振宗 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2020-10-12 - 公布日： 2020-12-29 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明公开了一种考虑微观编织结构及纤维束方向变化的陶瓷基复合材料涡轮叶片热分析方法，包括以下步骤：获取陶瓷基复合材料内部编织结构纤维束的几何特征；建立编织结构的经纱、纬纱以及陶瓷基复合材料基体的微观模型；构建叶高方向为一个微观结构周期宽度的编织结构陶瓷基复合材料叶片模型；根据叶片型面的变化赋值随之变化的各向异性导热系数矩阵；进行网格划分；开展温度场的有限元计算；获取编织结构陶瓷基复合材料涡轮叶片模型的温度场计算结果，与基于等效导热系数均匀化热分析方法的计算结果对比分析，提取分析编织结构陶瓷基复合材料涡轮叶片温度场的波动特征。本发明能够弥补均匀化热分析方法对温度场波动信息模拟失真的缺陷。
考虑微观编织结构纤维方向变化陶瓷复合材料涡轮叶片分析方法

[发明专利]基于全尺寸微观结构模型的编织CMC材料薄壁构件等效导热系数预估方法-CN201911052298.X在审
发明人：屠泽灿;毛军逵;赵陈伟;吴昕宇;邱鹏霖;韩省思;贺振宗 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2019-10-31 - 公布日： 2020-03-24 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了基于全尺寸微观结构模型的编织CMC材料薄壁构件等效导热系数预估方法，获取编织CMC材料的几何特征，结合其实际厚度，建立编织结构的全尺寸微观结构模型；将其导入软件，对其基体和纤维束进行热物性参数赋值；针对全尺寸微观结构模型，进行网格划分，在纤维束内部及纤维束和基体交界的区域进行网格局部加密；对全尺寸微观结构模型上下表面给定温边界条件，四周给周期边界条件，开展温度场的有限元计算；根据有限元计算结果获得厚度方向的平均热流密度，结合计算模型的厚度及边界温度差值，根据傅里叶公式计算获得编织CMC材料薄壁构件厚度方向的等效导热系数。本发明获得更加接近实测值的编织CMC材料厚度方向等效导热系数。
基于尺寸微观结构模型编织 cmc 材料薄壁构件等效导热系数预估方法

[发明专利]一种气液耦合的涡轮叶片冷却单元-CN201710201965.0有效
发明人： 赵陈伟;毛军逵;淳杰;王磊;嵇润民 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2017-03-30 - 公布日： 2018-02-06 - 主分类号： F01D5/18 文献下载
摘要：本发明基于现有的双层壳型“冲击/气膜/扰流”复合冷却结构，公开一种气液耦合涡轮叶片冷却单元，包括多个相互独立的冷却子单元，各冷却子单元具有相对设置的冷气壁和热气壁、开设在冷气壁上的多个冲击孔、开设在热气壁上的多个气膜孔、位于冷气壁与热气壁之间的多个扰流柱、以及连接冷气壁与扰流柱的承接台；承接台的上表面与冷气壁内表面连接，下表面与扰流柱连接，承接台内部至少设有一根纵向贯穿承接台的冷源管道。进一步的，冷却子单元中，承接台的侧壁与冷气壁内表面及扰流柱的侧壁平滑连接，共同形成平滑的曲面结构。通过该冷却单元，增加了液冷途径，进一步降低涡轮的整体温度。
一种耦合涡轮叶片冷却单元

[实用新型]一种汽车挡风玻璃除雾装置-CN201720531827.4有效
发明人：王磊;赵陈伟;淳杰;黄亚坤;彭悦 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2017-05-15 - 公布日： 2018-02-06 - 主分类号： B60S1/54 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种汽车挡风玻璃除雾装置，包含除霜风道、湿度传感器、单片机控制器和抽吸电机；除霜风道内设有电磁阀门，进风口和汽车空调的出气口相连、冷风出口设置在汽车挡风玻璃下边缘；挡风玻璃上边缘处设有若干用于排风的气孔；湿度传感器设置在汽车挡风玻璃的内表面；抽吸电机设置在挡风玻璃内壁的上边缘，用于将除霜风道冷风出口排出的冷气沿着挡风玻璃内壁抽向挡风玻璃上边缘处的气孔；单片机控制器分别和湿度传感器、抽吸电机相连。产生雾气时，如果内外压差大于预设压差阈值，开启电磁阀门，如果内外压差小于预设的压差阈值，在开启电磁阀门的同时采用抽吸电机来加大压差。本实用新型结构简单，使用方便，具有较大的实用价值。
一种汽车挡风玻璃装置

[发明专利]一种汽车挡风玻璃除雾装置及其控制方法-CN201710338340.9在审
发明人：王磊;赵陈伟;淳杰;黄亚坤;彭悦 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2017-05-15 - 公布日： 2017-08-04 - 主分类号： B60S1/54 文献下载
摘要：本发明公开了一种汽车挡风玻璃除雾装置及其控制方法，装置包含除霜风道、湿度传感器、单片机控制器和抽吸电机；除霜风道内设有电磁阀门，进风口和汽车空调的出气口相连、冷风出口设置在汽车挡风玻璃下边缘；挡风玻璃上边缘处设有若干气孔；湿度传感器设置在汽车挡风玻璃的内表面；抽吸电机设置在挡风玻璃内壁的上边缘，用于将除霜风道冷风出口排出的冷气沿着挡风玻璃内壁抽向挡风玻璃上边缘处的气孔；单片机控制器分别和湿度传感器、抽吸电机相连。产生雾气时，如果内外压差大于预设压差阈值，开启电磁阀门，如果内外压差小于预设的压差阈值，在开启电磁阀门的同时采用抽吸电机来加大压差。本发明结构简单，使用方便，具有较大的实用价值。
一种汽车挡风玻璃装置及其控制方法

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