發(fā)布時間：2024-02-05 17:35

　　飛機在過冷云層中飛行時發(fā)生的結(jié)冰現(xiàn)象已引起人們的重視�，F(xiàn)有的飛機防除冰技術(shù)中，機械除冰作為一種有效的除冰方法其應用越來越廣泛。機械除冰主要依靠使蒙皮振動、變形等方式破壞冰層結(jié)構(gòu)或冰層與蒙皮之間的粘附。在這一過程中，冰層的破壞主要分為法向的拉伸破壞、切向的剪切破壞以及其粘附強度的破壞，因此機械除冰系統(tǒng)在工作時必須提供大于冰層強度及其粘附力的外加載荷。本文研究了冰的粘附機理和斷裂過程，并通過實驗得到冰的剪切粘附強度的大小與分布規(guī)律，為機械除冰的設計與性能驗證提供技術(shù)支持。 本文的研究內(nèi)容主要分為以下幾個方面：1）對冰層的粘附機理進行原理性探討，并對外加載荷下冰層的破壞過程進行破壞力學分析與理論建模，研究冰層斷裂的特殊過程；2）搭建地面撞擊冰實驗臺，進行冰的力學特性實驗，測量在不同結(jié)冰工況、基底材質(zhì)與表面粗糙度、載荷加載速度下冰層與基底材料之間的剪切粘附強度；3）分析實驗結(jié)果并給出不同工況下的積冰形態(tài)與剪切粘附強度隨各項實驗參數(shù)變化的分布規(guī)律，最后利用數(shù)值模擬分析實驗過程中冰層的受力情況，并與國內(nèi)外現(xiàn)有研究進行對比總結(jié)。 經(jīng)過對數(shù)據(jù)的處理和分析，實驗所得結(jié)論與冰層的粘附機理以及破壞過程分析基...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1Jellinek在1958年進行的冰的抗拉強度實驗Hawkes和Mellor[18]

圖1.1所示，冰層冰凍在兩個同軸金屬圓柱得到冰的法向抗拉強度。在其結(jié)論中提出，他的研究中還給出了一條冰層強度隨溫度降，冰層的粘附強度就開始比其本身的抗拉強小幾個量級。

圖1.2Scavuzzo與Chu的冰的剪切粘附強度實驗

現(xiàn)冰層的強度與溫度關(guān)系并不明顯，這一點與其他學者的結(jié)論很不一樣。冰層的，其強度值越大，分析其原因在于當堆積速度較慢時，冰層發(fā)生了再結(jié)晶或燒結(jié)會造成其強度增大；但冰層生長速度較快時，其與基底的剪切粘附強度更大。cavuzzo和Chu[7]研究了霜冰與明冰的剪切粘附強度隨各種不同參數(shù)....

圖1.3Druez與Phan等人的冰層剪切粘附強度實驗其實驗數(shù)據(jù)分布趨勢與Scavuzzo及Chu的研究相似，但由于來流風速的取值不同，造成測

圖1.2Scavuzzo與Chu的冰的剪切粘附強度實驗圖1.2可以看出，Scavuzzo與Chu的實驗裝置為兩個圓柱管相套，里層圓柱直徑層圓柱上開孔，冰通過這個孔結(jié)在里層圓柱表面。實驗中孔有兩種形狀，一種是正方形的形狀，另一種是矩形，且與外層圓柱長度相等。這....

圖1.4Chu與Druez等人的冰的抗拉強度實驗Miller與Bond[21]

南京航空航天大學碩士學位論文粘附強度與其應變率沒有0世紀八九十年代都使用了驗。只是兩者使用的圓柱糙，而Chu等人使用的圓柱作用更大，冰層更容易斷裂

本文編號：3895972