反映不确定性的炭/炭复合材料喉衬多尺度热化学烧蚀模型研究

According to the multi-scale structure and uncertainty of physicochemical properties of C/C composites, oxidation kinetics of carbon phases and defects in different scales with random distribution are modeled. The propagation of random features of defects and oxidation kinetics in ablation processes in different scales are obtained. The ablation parameters variation from micro-meso-macro scales are modeled. Ablation surface morphology and recession are coupled with gas flow transport. The modeling of ablation of C/C composite multi-scale thermochemical ablation is addressed under the random behaviors of oxidation kinetics of carbon phases and defects in different scales, which helps to acquire the surface morphology evolution and accurate recession rate distribution, and realize uncertainty quantification of ablation of C/C composite throat.

抓住多向编织C/C复合材料喉衬结构上的多尺度和物化参数不确定性这两个特点，建立各炭相反应活性和材料缺陷分布的不确定性模型，获得反应活性和缺陷的随机性对烧蚀的影响规律及其在不同尺度间的传播规律。从微结构层面揭示热化学烧蚀机理，获得微观-介观-宏观的烧蚀参数传递模型，分析烧蚀引起不同尺度下形貌变化、表面退移与燃气之间的耦合作用。建立包含具有不确定性的各炭相反应活性和材料缺陷的多尺度热化学烧蚀机理和模型，获得微观尺度上烧蚀演化过程和烧蚀率的合理分布，实现对C/C复合材料喉衬热化学烧蚀的不确定性定量分析。

抓住多向编织C/C复合材料喉衬结构上的多尺度和物化参数不确定性这两个特点，建立各炭相反应活性和材料缺陷分布的不确定性模型，获得反应活性和缺陷的随机性对烧蚀的影响规律及其在不同尺度间的传递规律。从微结构层面揭示热化学烧蚀机理，获得微观——介观——宏观的烧蚀参数传递模型，分析烧蚀引起不同尺度下形貌变化、表面退移与燃气之间的耦合作用。建立包含具有不确定性的各炭相反应活性和材料缺陷的多尺度热化学烧蚀机理和模型，获得微观尺度上烧蚀演化过程和烧蚀率的合理分布，实现对C/C复合材料喉衬热化学烧蚀的不确定性定量分析。