下载

0下载券

加入VIP
  • 专属下载特权
  • 现金文档折扣购买
  • VIP免费专区
  • 千万文档免费下载

上传资料

关闭

关闭

关闭

封号提示

内容

首页 复合材料质量烧蚀率计算模型研究

复合材料质量烧蚀率计算模型研究.doc

复合材料质量烧蚀率计算模型研究

请你离开我的世界_
2019-01-19 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《复合材料质量烧蚀率计算模型研究doc》,可适用于工程科技领域

复合材料质量烧蚀率计算模型实验研究周燕萍魏莉萍郑会保孟祥艳刘运传(中国兵器工业集团第五三研究所济南)摘要:本文通过对CFSPF复合材料进行氧乙炔烧蚀试验研究得到了烧蚀试验中的重要表征参数即质量烧蚀率并利用多元线性回归方法拟合得到了该参数与两个主要影响因素即热流密度和烧蚀时间的数学模型即。经检验该回归模型适用性较好预测精度较高为复合材料该项烧蚀性能的评估建立了快速、有效、可靠的试验方法。关键词:氧乙炔烧蚀多元回归热流密度质量烧蚀率数学模型中图分类号:TQ    文献标识码:ExperimentalResearchofCalculateModelontheMassLossRateofCompositeZhouYanping,WeiLiping,ZhengHuibao,MengXiangyan,LiuYunchuan(CNGCInstitute,Jinan,China)Abstract:Inthispaper,theimportantcharacteristicparameter,namelythemasslossrate,wasobtainedbytheresearchonCFSPFcompositeunderoxyacetyleneflametestconditionsAndusingmultiplelinearregression,themathematicmodelbetweenthemasslossrate,thetwomajorfactors,namelytheheatfluxdensityandablationtimeisasfollows:Beingverified,theregressionmodelisveryapplicableandtheforecastaccuracyismuchbetter SotheerosionpropertiesofCFSPFcompositecanbeevaluatedwiththisrapid,effectiveandaccuratemethodintheoxyacetyleneflametestKeywords:oxyacetyleneflamemultipleregressionheatfluxdensitymasslossratemathematicmodel引言碳纤维增强S酚醛树脂(CFSPF)复合材料以其高强度、耐高温、抗烧蚀、抗冲击等特点被广泛用作结构材料和防热材料。针对此类树脂基烧蚀复合材料的性能评价目前地面模拟的实验方法主要有氧乙炔烧蚀、等离子体烧蚀、电弧风洞等其中氧乙炔烧蚀以装置简单、成本低、操作方便的特点成为常用的模拟试验方法用于材料配方的筛选和烧蚀性能的初评。该试验中热流密度和烧蚀时间均为影响材料烧蚀性能的主要因素其变化直接影响烧蚀性能表征参数值的变化所以建立质量烧蚀率与上述两个影响因素的数学模型对预测该类材料在不同热流密度和烧蚀时间条件下的性能变化具有重要意义。本文以CFSPF酚醛树脂防热复合材料为研究对象建立了质量烧蚀率的计算模型在一定范围内为材料烧蚀性能的评价建立了快速、有效、可靠的表征方法同时对该类材料的发展具有一定指导意义。实验部分实验仪器YSⅣ型氧乙炔烧蚀试验机:陕西电器研究所电子天平:BSS赛多利斯。试样制备⑴原材料碳纤维(CF):Tk日本东丽公司。S酚醛树脂:中国兵器工业集团第五三研究所。⑵制备方法将S酚醛树脂基体和增强材料碳纤维按相同的质量比制成预浸料晾置一定时间经鼓风烘箱预烘后于平板硫化机上模压成型制得尺寸Φmm×mm的圆柱状复合材料烧蚀试样。实验方法参照标准GJBA。本烧蚀试验机火焰烧蚀角度为o火焰喷嘴直径为mm。试样初始表面到火焰喷嘴距离设置为mm。选取个热流密度值和个烧蚀时间对CFSPF复合材料试样进行同一烧蚀时间不同热流密度和同一热流密度不同烧蚀时间的实验。利用多元回归分析拟合出质量烧蚀率与热流密度、烧蚀时间的数学关系式。结果与讨论称量CFSPF复合材料试样烧蚀前后的质量按照公式()的计算方法求得各试样的质量烧蚀率具体数据见表。…………………………………………()式中:试样质量烧蚀率gs试样原始质量g试样烧蚀后质量g烧蚀时间s。表 CFSPF复合材料的质量烧蚀率数据TableDataofthemasslossrateontheCFSPFcomposite试样编号热流密度qMW·m烧蚀时间ts质量烧蚀率Mmg·s试样编号热流密度qMW·m烧蚀时间ts质量烧蚀率Mmg·s            根据文献结合热流密度和烧蚀时间分别对质量烧蚀率所作的图形来分析CFSPF复合材料的质量烧蚀率与热流密度和烧蚀时间的关系可能符合指数关系即科布道格拉斯型函数():M=A·qb·tc ………………………………()该函数是一非线性化模型将其两边取自然对数转化为线性化模型即lnM=lnAblnqclnt ……………………………()关系式()中有三个未知数A、b、c一个因变量M两个自变量q和t因此考虑利用多元线性回归法求出CFSPF复合材料的质量烧蚀率表征关系式。应用统计分析工具将被解释变量LnM解释变量Lnq、Lnt的个状态下的数据进行多元线性回归分析。一般标准化残差绝对值大于的视为离群值应予以剔除。在剔除第组异常数据后得到最优回归方程():…………………()将线性方程转换为指数方程():……………………()式中:M–质量烧蚀率gsq–热流密度kWmt–烧蚀时间s。回归方程()的检验结果见表。表质量烧蚀率回归方程式的检验Table Verificationoftheregressionformulaonthemasslossrate 各个回归系数的T检验值相关系数复决定系数R方程显著性F检验值系数A系数b系数c计算值临界值(=)临界值(=)       经过T检验两个显著性水平下回归方程中的各个系数都是显著的经过F检验两个显著性水平下求得的回归方程也都是非常显著的从而说明热流密度和烧蚀时间与质量烧蚀率之间的线性关系回归效果显著模型总体上是适用的。同时求得回归方程()的线性相关系数为所以该回归方程是线性相关的。求得的复决定系数R为一般认为R大于回归模型对样本数据拟合程度较高回归方程质量较好。另外拟合关系式()中影响因素热流密度和烧蚀时间的指数说明前者对质量烧蚀率的影响程度要小于后者。同样将热流密度q和烧蚀时间t对质量烧蚀率M作双因素非重复试验的方差分析得到相同的结论。从回归方程式()得到同一热流密度下随烧蚀时间的延长质量烧蚀率下降但在相同的烧蚀时间下随热流密度增大质量烧蚀率增大与试验结果分析的结论一致。对回归模型的预测精度进行评价以拟合关系式预测得到的质量烧蚀率Mi与实验得到的质量烧蚀率Ma作差值即将与Ma的商作为误差则误差E为        。一般认为平均误差小于模型预测精度较高即模型和观察值之间的差距较低。经过计算回归关系式()的平均误差为说明回归式()的预测精度较好。将CFSPF复合材料其它条件下的质量烧蚀率试验结果与关系式()的计算值作对比并计算各组数据的误差如下表所示。表质量烧蚀率计算结果和试验结果的比较TableComparisonbetweentheexperimentalandcomputableresultsofthemasslossrate试验条件试验结果(gs)计算结果(gs)误差Eq=kWmt=sq=kWmt=sq=kWmt=sq=kWmt=sq=kWmt=s    结论()通过对CFSPF复合材料质量烧蚀率的试验结果进行回归分析拟合得到质量烧蚀率与热流密度和烧蚀时间的数学关系式经检验该关系式可以用于质量烧蚀率的预测适用于氧乙炔试验中热流密度范围kWm~kWm烧蚀时间s~s的试验条件。

用户评价(0)

关闭

新课改视野下建构高中语文教学实验成果报告(32KB)

抱歉,积分不足下载失败,请稍后再试!

提示

试读已结束,如需要继续阅读或者下载,敬请购买!

评分:

/8

VIP

在线
客服

免费
邮箱

爱问共享资料服务号

扫描关注领取更多福利