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热强度是航空航天科学技术一个名词术语。

汉字是中华文明中不可缺少的一部分,它不但承载了我们几千年的历史,而且也是从古到今人们进行沟通的重要手段。由汉字衍生出来的书法艺术,更是中华文明的瑰宝。

名词解释

热强度是指材料结构在热环境下承受载荷和耐受热环境的能力。包括在热环境和热载荷作用下的应力、变形、稳定性、振动、疲劳、高温蠕变等各方面的性态。

现代社会对热强度的研究是飞行器结构强度学科中形成较迟的一个方面。它包括热强度分析和热强度试验。通过试验和分析可以更好的掌控材料的结构从而提高飞行器的性能。

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。