КОНТРОЛЬ И ДИАГНОСТИКА
УДК 629.7.018.3:536.24
С. В. Р е з н и к, О. В. Д е н и с о в
ПОСТАНОВКА И РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕПЛОВЫХ
ИСПЫТАНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ КОМПОЗИТНЫХ
СТЕРЖНЕВЫХ КОСМИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ
Разработана методика определения коэффициента теплопровод-
ности полимерных композиционных материалов непосредственно
на элементах натурных стержневых космических конструкций.
Экспериментальные данные, полученные на автоматизированной
установке, обрабатывались с помощью алгоритма решения коэф-
фициентной обратной задачи теплопроводности.
Стержневые конструкции из полимерных композиционных мате-
риалов (КМ) находят все более широкое применение в космической
технике [1]. Точность теплового проектирования космических кон-
струкций (КК) зависит не только от точности математических моде-
лей, но и от точности данных по теплофизическим свойствам (ТФС)
КМ. Опубликованные данные по ТФС КМ (главным образом по ко-
эффициентам теплопроводности) ограниченны или противоречивы, а
имеющиеся методики их определения несовершенны. По традицион-
ным методикам коэффициенты теплопроводности материалов опре-
деляются в направлении, перпендикулярном плоскости армирования
на образцах в форме круглой или прямоугольной пластин. Изготовле-
ние указанных образцов из стержней затруднительно и может вызвать
нарушение структуры материала.
Для определения температурной зависимости коэффициента те-
плопроводности
λ
z
элементов натурных конструкций из КМ в плоско-
сти армирования (в направлении продольной оси стержня) авторами
предложена и разработана новая расчетно-экспериментальная мето-
дика. Методика предусматривает измерение температурных полей не-
посредственно на элементах натурных стержневых космических кон-
струкций из КМ и последующую обработку экспериментальных дан-
ных с помощью программы решения коэффициентной обратной зада-
чи теплопроводности (ОЗТ).
Прогнозирование режимов испытаний.
Для прогнозирования
температурного состояния экспериментальных образцов использова-
лась программа численного решения задачи нестационарной тепло-
проводности:
C
(
T
)
∂T
(
z, τ
)
∂τ
=
∂
∂z
λ
z
(
T
)
∂T
(
z, τ
)
∂z
+
q
V
(
z, τ
);
(1)
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2008. № 4 81
