热强度试验参考书目

结构试验的内容之一，借以观察和研究飞行器结构或构件在热环境中的力学性态和抵抗破坏的能力。热强度试验需要在地面造成与实际飞行过程等效的热和载荷的环境。

飞行器结构热强度试验是在地面模拟气动热、力学环境下对全尺寸飞行器结构进行强度验证和评估的试验。该类试验是为解决飞行器跨声速后出现的热障问题而发展起来的一种地面模拟试验，通过在地面等效模拟飞行热环境和气动载荷，考核结构强度。

飞行器在大气层内以较高的速度飞行时，外表面要承受严酷的气动加热。气动加热对结构的影响主要体现在以下几个方面：在高温环境下材料的强度极限和弹性模量降低，因此使结构承载能力降低；产生附加热应力，而且与力载荷作用下产生的机械应力叠加，影响结构承载能力；在高温和热应力的共同作用下，结构有可能产生过大的变形，破坏部件的气动外形；高温又使结构刚度下降，在几种因素的综合作用下，会降低结构固有频率，严重时容易导致危险的共振现象即气动热弹性问题；飞行器运动机构受高温作用，产生不此协调变形，会影响机械正常动作，甚至因机件卡塞而导致飞行事故。因此必须对飞行器结构热强度进行地面验证和评估。

要解决高速飞行器结构热强度问题，离不开理论分析、地面试验和飞行试验三种手段。理论分析包括气动加热、烧蚀、防热层和结构温度场、热应力、热振动和热颤振等分析计算，涉及空气动力学、热力和传热学、平衡和非平衡化学反应、弹塑性力学与振动、空气弹性力学以及它们之间的耦合分析。地面试验包括风洞试验和模拟气动加热环境的全尺寸结构强度试验两大类型。风洞试验受风洞试验段尺寸的限制，难以进行全尺寸的试验，而且试验费用较高因此在地面模拟气动加热环境的全尺寸结构热强度试验，成为研究高速飞行器结构热强度问题最重要的手段。为验证高速飞行器结构设计的可行性，考核所设计的结构在热环境下的结构完整性和可靠性，需要开展大量的地面热模拟试验。

材料强度试验测定材料屈服极限、强度极限或疲劳极限等指标。结构强度试验测定结构的极限承受力，它不仅同材料强度有关，而且同结构的几何形状、机构配件、外力作用形式有关，按试验加载方式为静强度试验、动强度试验和疲劳强度试验等。按环境温度可分为常温强度试验、热（高温）强度试验或冷（低温）强度试验等。试验设备包括静强度试验设备、动强度试验设备和疲劳强度试验设备等。