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多功能/智能材料与微系统力学问题

来自《新型飞行器中的关键力学问题》   作者:  ISBN:978-7-03-054506-0 
丛书:中国学科发展战略  中图法分类:航天器及其运载工具  出版日期:2018-01 
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内容提要
现有常规材料无法同时实现大变形和高刚度特性(Lee,2013)。对于金属材料,其材料断裂延伸率一般为0.1%~1%量级,弹性模量一般为50~200GPa量级;对于柔性高分子或橡胶材料,其断裂延伸率一般为50%~100%量级,模量一般为1~10MPa级别;其他的诸如纤维增强复合材料、高分子材料、硬质泡沫材料等,其断裂延伸率和弹性模量介于金属和柔性高分子材料之间。但是无论对于哪一种常规的单一材料,其变形特性和刚度特性一般是矛盾的,即无法同时实现大变形和高刚度。另外,材料的功能特性往往也是与其零部件数量、结构复杂程度和重量等因素正相关。例如,对于航空和航天的大型可变形结构,要同时实现结构承载、变形展开和其他功能特性往往是十分困难的。在这种背景下,对于一种材料的复合式结构,如果能同时实现承载、传感、变形与驱动及其他功能特性,这将是非常有研究价值和应用前景的。其中,基于智能材料与结构的多功能材料与微系统(multi-functional materials and micro-systems,MFMMS)就是主要研究对象之一。

新型飞行器的关键力学问题的绪论

来自《新型飞行器中的关键力学问题》作者:中国科学院  ISBN:978-7-03-054506-0 

力学是关于力、运动及其关系的科学,研究介质运动、变形、流动的宏、微观行为,揭示力学过程及其与物理、化学、生物学等过程的相互作用规律。力学起源于对自然现象的观察和生产劳动中的经验,自...... [更多]

先进战斗机气动设计的发展与挑战

来自《新型飞行器中的关键力学问题》作者:中国科学院  ISBN:978-7-03-054506-0 

空气动力学理论和设计技术的不断发展在战斗机的升级换代中发挥了重要作用。第二次世界大战以来,战斗机的发展经历了四代。后掠翼和超音速面积律的发现,使第一代战斗机突破音障和第二代战斗机实...... [更多]

空气动力学的新问题

来自《新型飞行器中的关键力学问题》作者:中国科学院  ISBN:978-7-03-054506-0 

空气动力学是力学的一个分支,是航空航天技术的基础之一。自20世纪30年代开始,从当时的传统流体力学逐步分离出来。随着航空航天技术发展的需求,空气动力学的发展也十分迅速。在流体力学,甚至...... [更多]

高超声速飞行器气动特性与湍流问题

来自《新型飞行器中的关键力学问题》作者:中国科学院  ISBN:978-7-03-054506-0 

临近空间的开发利用已引起众多国家的重视,临近空间高超声速飞行器成为21世纪航空航天领域的制高点之一,体现了一个国家的科技实力和经济实力,也面临一系列极富挑战性的基础性问题。临近空间一...... [更多]

高超声速气动热力学问题

来自《新型飞行器中的关键力学问题》作者:中国科学院  ISBN:978-7-03-054506-0 

高超声速气动热力学又称为气动热力学或高温气动动力学,是空气动力学与化学热力学、化学动力学、统计物理和量子物理相结合所形成的交叉学科,针对新型高超声速飞行器的环境特征,主要包括高温气...... [更多]

飞行器流动控制问题

来自《新型飞行器中的关键力学问题》作者:中国科学院  ISBN:978-7-03-054506-0 

流动控制通过施加外来扰动改变流场的自然发展路径,以达到人们所需要的控制目的,包括增升、减阻、减振、降噪等。流动控制技术是伴随航空工业的发展而发展起来的,先进的流动控制技术为20世纪航...... [更多]

飞行器低雷诺数流动问题

来自《新型飞行器中的关键力学问题》作者:中国科学院  ISBN:978-7-03-054506-0 

进入21世纪,随着临近空间低速飞行器和微小型无人机成为热点,飞行器低雷诺数空气动力学的研究逐渐增多,但目前尚未有此领域的综合性论著。本书的写作目的是,根据笔者此方面的大量工作,论述相...... [更多]

新型空天推进系统中的力学问题

来自《新型飞行器中的关键力学问题》作者:中国科学院  ISBN:978-7-03-054506-0 

以吸气式发动机为动力的临近空间飞行器,是人类实现“空天往返”和追求“全球及时到达”理想目标的一种较为现实的选择。临近空间高超声速飞行器具有如此优异的性能主要在于采用了革命性的动力系...... [更多]