氣動(dòng)熱環(huán)境下玻璃窗口熱應(yīng)力試驗(yàn)分析

吳東，陳德江，馬昊軍

(中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心超高速空氣動(dòng)力研究所，四川綿陽(yáng)621000)

氣動(dòng)熱環(huán)境下玻璃窗口熱應(yīng)力試驗(yàn)分析

吳東*，陳德江，馬昊軍

(中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心超高速空氣動(dòng)力研究所，四川綿陽(yáng)621000)

飛行器在大氣層內(nèi)高速飛行，氣動(dòng)加熱會(huì)引起飛行器玻璃窗口損壞。為分析玻璃窗口在氣動(dòng)熱環(huán)境下熱應(yīng)力狀態(tài)，在高頻等離子體風(fēng)洞中采用電阻應(yīng)變計(jì)測(cè)量方法開(kāi)展了試驗(yàn)研究。本文針對(duì)玻璃窗口的特點(diǎn)，介紹了玻璃窗口模型的固定支架設(shè)計(jì)以及在玻璃上安裝應(yīng)變計(jì)的方法和特點(diǎn)。針對(duì)試驗(yàn)快速升溫的特點(diǎn)，對(duì)應(yīng)變計(jì)標(biāo)定了瞬時(shí)熱輸出，并與穩(wěn)態(tài)熱輸出進(jìn)行了對(duì)比。通過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)得到了氣動(dòng)熱環(huán)境下玻璃窗口模型應(yīng)變應(yīng)力變化結(jié)果，并利用有限元計(jì)算驗(yàn)證了該試驗(yàn)結(jié)果。試驗(yàn)結(jié)果表明，玻璃窗口模型在最高溫度300℃試驗(yàn)狀態(tài)下應(yīng)力狀態(tài)處于合理水平，熱應(yīng)力不會(huì)對(duì)玻璃窗口造成損壞。

熱應(yīng)力;玻璃;窗口;風(fēng)洞試驗(yàn);應(yīng)變計(jì)

0 引言

飛行器在大氣層內(nèi)高速飛行，氣動(dòng)加熱會(huì)給飛行器玻璃窗口結(jié)構(gòu)帶來(lái)嚴(yán)重的挑戰(zhàn)，由于溫度梯度產(chǎn)生的熱應(yīng)力會(huì)引起玻璃窗口光學(xué)畸變誤差，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成玻璃窗口損壞，熱應(yīng)力問(wèn)題非常突出。因此在氣動(dòng)熱環(huán)境下對(duì)玻璃窗口開(kāi)展熱應(yīng)力分析是非常必要的［1-5］。

熱應(yīng)力分析有試驗(yàn)應(yīng)變測(cè)量和有限元計(jì)算兩種方法，通常兩種方法結(jié)合開(kāi)展。在飛行器地面模擬試驗(yàn)中通常須對(duì)重點(diǎn)部位結(jié)構(gòu)的熱應(yīng)力進(jìn)行應(yīng)變測(cè)量，試驗(yàn)結(jié)果與計(jì)算結(jié)果結(jié)合開(kāi)展熱應(yīng)力分析。在高溫條件下進(jìn)行應(yīng)變測(cè)量的方法有數(shù)字圖像相關(guān)法、條紋法、散斑干涉法以及電測(cè)法等，但是從測(cè)量精度、使用難易程度以及費(fèi)用等方面衡量，目前最常用的還是利用各種高溫電阻應(yīng)變計(jì)的電測(cè)技術(shù)。在高溫環(huán)境進(jìn)行應(yīng)變測(cè)量，國(guó)內(nèi)外都開(kāi)展了研究和實(shí)踐。在國(guó)內(nèi)開(kāi)展了一些應(yīng)變計(jì)研制和應(yīng)用方面的研究［6-12］，如在有機(jī)玻璃上制作的橋梁模型上安裝應(yīng)變計(jì)測(cè)量了橋梁在載荷作用下的應(yīng)力狀態(tài);對(duì)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪轉(zhuǎn)子葉片采用動(dòng)態(tài)高溫應(yīng)變計(jì)進(jìn)行了動(dòng)應(yīng)變測(cè)量，得到的動(dòng)應(yīng)力數(shù)據(jù)用于分析發(fā)動(dòng)機(jī)葉片故障。在國(guó)外，美國(guó)研究了FeCrAl、PdCr等合金的絲式和薄膜式高溫電阻應(yīng)變計(jì)和光纖應(yīng)變計(jì)，可使用高溫陶瓷粘接和噴涂?jī)煞N安裝方式，高溫應(yīng)變計(jì)的使用溫度達(dá)到1000℃，并在飛行器等結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中開(kāi)展了高溫應(yīng)變測(cè)量［13-19］。國(guó)內(nèi)與國(guó)外在高溫應(yīng)變測(cè)量方面有一定的差距，在國(guó)內(nèi)開(kāi)展的熱結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中高溫應(yīng)變測(cè)量研究甚少，更鮮有在玻璃窗口上開(kāi)展應(yīng)變測(cè)量。為了分析氣動(dòng)熱環(huán)境下玻璃窗口的熱應(yīng)力狀態(tài)，針對(duì)玻璃窗口的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了專(zhuān)門(mén)的安裝支架固定玻璃窗口模型，選用了與玻璃模型線膨脹系數(shù)接近的溫度自補(bǔ)償應(yīng)變計(jì)，在試驗(yàn)中對(duì)應(yīng)變計(jì)按實(shí)際溫升速率標(biāo)定瞬時(shí)熱輸出，實(shí)現(xiàn)對(duì)玻璃窗口模型的應(yīng)變測(cè)量。

1 模型試驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)設(shè)備

試驗(yàn)在中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心的某高頻等離子體風(fēng)洞中進(jìn)行。該風(fēng)洞采用高頻感應(yīng)加熱方式對(duì)氣體進(jìn)行加熱，可以產(chǎn)生純凈的高焓氣流。試驗(yàn)配備的噴管為亞聲速?lài)姽堋?/p>

試驗(yàn)采用自由射流試驗(yàn)技術(shù)。通過(guò)對(duì)風(fēng)洞運(yùn)行參數(shù)、噴管參數(shù)的配置，模擬窗口周?chē)睦@流流場(chǎng)，并主要模擬氣流總焓、窗口表面的壓力和熱流分布及加熱時(shí)間，模型試驗(yàn)時(shí)測(cè)量模型熱應(yīng)變。

1.2 試驗(yàn)?zāi)Ｐ团c安裝支架

試驗(yàn)?zāi)Ｐ筒捎弥睆?0 mm、厚度3 mm的玻璃平板，玻璃接觸氣流的一面有2mm的倒角，將玻璃固定在專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的夾持裝置內(nèi)部，夾持裝置沿圓周等分為四部分，通過(guò)螺紋連接，從而保證夾持裝置對(duì)玻璃各部分夾持力比較均勻。

試驗(yàn)根據(jù)窗口模型特點(diǎn)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了安裝支架。窗口安裝支架設(shè)計(jì)為軸對(duì)稱(chēng)形，圓形平板玻璃窗口安裝于圓柱形夾層水冷結(jié)構(gòu)的前端。為了防止傳感器及其接線被高溫氣流燒壞，水冷支架各個(gè)面均采用夾層水冷結(jié)構(gòu)。平板窗口安裝支架示意圖如圖1所示。整個(gè)窗口安裝支架整體固定在試驗(yàn)段內(nèi)部的送進(jìn)支架上。

1.3 模型應(yīng)變計(jì)安裝

試驗(yàn)?zāi)Ｐ筒牧蠟椴ＡВ捎谜迟N式的應(yīng)變計(jì)。由于該玻璃的線膨脹系數(shù)小，在5.3×10-6/℃～5.8× 10-6/℃之間，沒(méi)有專(zhuān)門(mén)針對(duì)如此小線膨脹系數(shù)的溫度自補(bǔ)償應(yīng)變計(jì)，只有選用了中航電測(cè)儀器股份有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為BAB120-3AA250(9)中溫應(yīng)變計(jì)。該型應(yīng)變計(jì)是針對(duì)線膨脹系數(shù)9×10-6/℃試件材料的溫度自補(bǔ)償應(yīng)變計(jì)。采用H-600高溫計(jì)粘膠劑對(duì)應(yīng)變片進(jìn)行粘貼。H-600膠是一種高性能雙組份環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑。該膠的長(zhǎng)期使用溫度范圍為:－269～288℃，短期使用溫度范圍為:－269～370℃。

玻璃平板中心布置了一個(gè)應(yīng)變測(cè)點(diǎn)，在0°、45°和90°方向上分別粘貼應(yīng)變計(jì)，組成三軸應(yīng)變花。由于玻璃表面粗糙度很小，在定制玻璃時(shí)要求對(duì)粘貼應(yīng)變計(jì)的背面進(jìn)行了毛化處理，提高了玻璃表面粗糙度。貼片時(shí)，盡量保證應(yīng)變計(jì)的位置準(zhǔn)確、刷膠均勻性、膠量控制適量等。

在粘貼好的應(yīng)變計(jì)上及時(shí)覆上硅橡膠、金屬壓板，加壓0.1MPa～0.3MPa并保持恒定，并放進(jìn)烘箱固化。在150℃時(shí)保溫2h，在180℃時(shí)保溫2h。最后利用AZ-709膠涂敷保護(hù)層來(lái)進(jìn)行應(yīng)變計(jì)防護(hù)。粘貼應(yīng)變計(jì)的玻璃窗口見(jiàn)圖2。

由于導(dǎo)線受熱會(huì)產(chǎn)生熱輸出，從而對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響，采用三線連接法來(lái)消除其熱輸出的影響。在高溫影響的區(qū)域采用高溫導(dǎo)線，導(dǎo)體材料為鎳絲，額定溫度為350℃。高溫區(qū)外到應(yīng)變儀調(diào)理器采用常溫導(dǎo)線。預(yù)計(jì)模型背面溫度不超過(guò)350℃，采用高溫膠帶固定導(dǎo)線。在高溫應(yīng)變計(jì)旁粘貼了熱電偶，測(cè)量應(yīng)變的同時(shí)測(cè)量溫度，以便在熱輸出修正和靈敏系數(shù)修正時(shí)提供溫度數(shù)據(jù)。

高溫應(yīng)變計(jì)采用三線連接法后，測(cè)量?jī)x器采用半橋連接法。測(cè)量?jī)x器采用東華測(cè)試技術(shù)公司的DH5920動(dòng)態(tài)應(yīng)變數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，如圖3所示。

試驗(yàn)前檢查高溫應(yīng)變計(jì)時(shí)，須記錄每個(gè)應(yīng)變計(jì)的電阻以及其高溫導(dǎo)線和常溫導(dǎo)線的電阻，以便進(jìn)行導(dǎo)線電阻修正。同時(shí)檢查高溫應(yīng)變計(jì)的絕緣電阻，通常室溫絕緣電阻需大于100MΩ。

圖3 動(dòng)態(tài)應(yīng)變數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)Fig.3 Dynam ic strain data collection system

1.4 應(yīng)變計(jì)熱輸出標(biāo)定

由于實(shí)際試驗(yàn)時(shí)升溫速率超過(guò)了10℃/s，穩(wěn)態(tài)標(biāo)定的熱輸出數(shù)據(jù)與實(shí)際溫升速率標(biāo)定的瞬時(shí)熱輸出數(shù)據(jù)會(huì)存在差異。利用與正式試驗(yàn)相同的試驗(yàn)狀態(tài)、試驗(yàn)時(shí)間和同一試驗(yàn)?zāi)Ｐ桶惭b支架進(jìn)行應(yīng)變計(jì)的瞬時(shí)熱輸出試驗(yàn)。具體做法是:將窗口夾持裝置的螺釘松開(kāi)，保證玻璃具有自由擴(kuò)展的空間，在這種情況下認(rèn)為玻璃受熱過(guò)程中沒(méi)有熱應(yīng)力產(chǎn)生，應(yīng)變片輸出的值為溫度導(dǎo)致的，即獲得應(yīng)變計(jì)的瞬時(shí)熱輸出。玻璃窗口模型的穩(wěn)態(tài)熱輸出與瞬時(shí)熱輸出數(shù)據(jù)見(jiàn)圖4。

1.5 模型試驗(yàn)過(guò)程

在完成來(lái)流總壓總焓狀態(tài)調(diào)試后，利用相同尺寸的校測(cè)模型進(jìn)行了模型表面的熱流分布和壓力分布測(cè)量。當(dāng)參數(shù)滿(mǎn)足要求后，再進(jìn)行模型試驗(yàn)。在模型試驗(yàn)中將窗口夾持裝置的螺釘緊固，保證玻璃受熱情況下無(wú)法自由擴(kuò)展，則玻璃試驗(yàn)過(guò)程中將產(chǎn)生熱應(yīng)變。試驗(yàn)后，將窗口夾持裝置的螺釘松開(kāi)，保證玻璃具有自由擴(kuò)展的空間，再重復(fù)試驗(yàn)狀態(tài)進(jìn)行試驗(yàn)，獲得應(yīng)變計(jì)在該溫升速率下的瞬時(shí)熱輸出。試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)變計(jì)的供橋電壓為2V，快速升溫情況下的應(yīng)變測(cè)量采樣頻率設(shè)置為100Hz，濾波截止頻率設(shè)置為100Hz。模型安裝在送進(jìn)裝置上，待試驗(yàn)流場(chǎng)建立并穩(wěn)定后，模型被送進(jìn)流場(chǎng)，模型在流場(chǎng)中的試驗(yàn)時(shí)間為12 s，而后模型被送出流場(chǎng)。試驗(yàn)中的窗口模型見(jiàn)圖5。

圖5 試驗(yàn)中的窗口模型Fig.5 W indow model during experiment

2 試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1 應(yīng)變數(shù)據(jù)處理

在取得應(yīng)變測(cè)量的原始試驗(yàn)數(shù)據(jù)后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理工作。數(shù)據(jù)處理分三個(gè)步驟進(jìn)行:原始測(cè)量應(yīng)變值首先進(jìn)行導(dǎo)線電阻修正，而后進(jìn)行熱輸出修正，最后進(jìn)行靈敏系數(shù)修正。應(yīng)變計(jì)的靈敏系數(shù)隨溫度變化，須按照測(cè)點(diǎn)的實(shí)際溫度查找靈敏系數(shù)的溫度系數(shù)曲線中對(duì)應(yīng)溫度下的靈敏系數(shù)進(jìn)行修正。該型應(yīng)變計(jì)的靈敏系數(shù)溫度系數(shù)曲線見(jiàn)圖6。

圖6 靈敏系數(shù)的溫度系數(shù)Fig.6 Tem perature coefficient of sensitive coefficient

2.2 模型試驗(yàn)結(jié)果與分析

先利用無(wú)應(yīng)變計(jì)的玻璃窗口模型在3個(gè)狀態(tài)下進(jìn)行了背面溫度測(cè)量，玻璃窗口模型3個(gè)狀態(tài)背面溫度曲線見(jiàn)圖7。由于所用應(yīng)變計(jì)額定最高溫度為250℃，選用了狀態(tài)1進(jìn)行應(yīng)變測(cè)量試驗(yàn)，玻璃窗口模型的典型應(yīng)變應(yīng)力測(cè)量結(jié)果見(jiàn)圖8、圖9，玻璃應(yīng)變測(cè)點(diǎn)最高溫度300℃。從應(yīng)變和應(yīng)力曲線來(lái)看，測(cè)點(diǎn)處受到是壓應(yīng)變和壓應(yīng)力，試驗(yàn)過(guò)程中壓應(yīng)變壓應(yīng)力逐步變大，試驗(yàn)后應(yīng)變應(yīng)力逐步回零;應(yīng)變1的最大壓應(yīng)變值約為970 μm/m，應(yīng)變3的最大壓應(yīng)變值約為1300μm/m;應(yīng)力1的最大壓應(yīng)力值約為100MPa，應(yīng)力2的最大壓應(yīng)力值約為125MPa。

3次重復(fù)性試驗(yàn)得到:風(fēng)洞運(yùn)行參數(shù)重復(fù)性誤差為2%，測(cè)量的應(yīng)變應(yīng)力重復(fù)性誤差小于3%。從玻璃窗口模型典型應(yīng)變應(yīng)力測(cè)量結(jié)果來(lái)看，玻璃窗口受到的是雙向壓應(yīng)變壓應(yīng)力，分析認(rèn)為主要是窗口受熱被約束和窗口夾持裝置受熱膨脹約束玻璃窗口共同導(dǎo)致的。具體為玻璃窗口受到壓縮應(yīng)力和拉伸應(yīng)力的共同影響。壓縮應(yīng)力分為兩部分:一是玻璃窗口受熱膨脹受到窗口夾持裝置結(jié)構(gòu)的約束產(chǎn)生的;二是窗口夾持裝置也受熱膨脹，其外部卻受到窗口水冷安裝支架的約束只能向內(nèi)膨脹從而擠壓玻璃窗口使其產(chǎn)生壓縮應(yīng)力。拉伸應(yīng)力是窗口外表面溫度大于窗口內(nèi)表面溫度而在窗口內(nèi)表面測(cè)點(diǎn)處產(chǎn)生的。玻璃窗口表現(xiàn)為壓應(yīng)力，分析認(rèn)為是窗口測(cè)點(diǎn)處主要受到兩部分壓縮應(yīng)力影響，特別是窗口夾持裝置材料為鋼，窗口夾持裝置向內(nèi)膨脹較大從而擠壓玻璃窗口使其產(chǎn)生壓縮應(yīng)力也較大，而根據(jù)溫度測(cè)量結(jié)果分析窗口內(nèi)外表面溫差較小，由窗口內(nèi)外表面溫差產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力也較小;因此壓縮應(yīng)力遠(yuǎn)大于窗口內(nèi)外表面溫差產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力，窗口測(cè)點(diǎn)處表現(xiàn)為壓縮應(yīng)力影響。由于玻璃窗口及窗口夾持裝置為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，玻璃窗口表現(xiàn)為雙向壓應(yīng)力，雙向應(yīng)變應(yīng)力應(yīng)一致，而測(cè)量結(jié)果顯示應(yīng)變1和應(yīng)力1都略小，分析認(rèn)為是窗口夾持裝置在固緊玻璃窗口時(shí)周向約束不一致導(dǎo)致的。

圖7 窗口模型3個(gè)狀態(tài)背面溫度曲線Fig.7 Three states back temperature histories of w indow model

圖8 窗口模型的修正后應(yīng)變曲線Fig.8 M odified strain histories of w indow model

圖9 窗口模型的應(yīng)力曲線Fig.9 Stress histories of w indow model

2.3 有限元計(jì)算驗(yàn)證

利用有限元軟件對(duì)玻璃窗口模型進(jìn)行了熱應(yīng)力計(jì)算。用三維數(shù)值方法計(jì)算玻璃窗口隨試驗(yàn)時(shí)間的溫度場(chǎng)分布和應(yīng)力場(chǎng)分布。計(jì)算模型為玻璃窗口及窗口夾持裝置(見(jiàn)圖10);工況為來(lái)流總焓12MJ/kg，駐點(diǎn)壓力8 kPa;邊界條件為迎風(fēng)面為對(duì)流加熱邊界，其它部分為絕熱邊界。熱應(yīng)力場(chǎng)計(jì)算假定結(jié)構(gòu)的材料為均質(zhì)的，張量形式的熱彈性力學(xué)控制方程組由彈性力學(xué)的變分原理將其化為經(jīng)典的有限元求解方程;并且對(duì)物體受熱產(chǎn)生的應(yīng)力問(wèn)題，物體由于熱膨脹只產(chǎn)生線應(yīng)變，而剪切應(yīng)變?yōu)榱?。玻璃窗口模型測(cè)量值、計(jì)算值對(duì)比曲線見(jiàn)圖11，從圖中可見(jiàn)兩者之間的誤差約15%，計(jì)算結(jié)果印證了試驗(yàn)測(cè)量結(jié)果。

圖10 玻璃窗口及夾持裝置Fig.10 G lass w indow and clam p

圖11 窗口模型測(cè)量值計(jì)算值對(duì)比應(yīng)力曲線Fig.11 Measured values and computed values com pared stress histories of w indow model

2.4 小結(jié)

通過(guò)本次試驗(yàn)表明，玻璃窗口模型內(nèi)腔最大壓應(yīng)力值為125MPa，遠(yuǎn)小于該玻璃的抗壓強(qiáng)度。在該試驗(yàn)狀態(tài)下玻璃窗口模型應(yīng)力狀態(tài)在材料許用應(yīng)力的合理水平，熱應(yīng)力不會(huì)對(duì)玻璃窗口造成損壞。

雖然飛行器實(shí)際飛行時(shí)的馬赫數(shù)約為4，風(fēng)洞試驗(yàn)時(shí)為亞聲速流場(chǎng)，但是在氣動(dòng)熱環(huán)境模擬時(shí)主要模擬氣流總焓、氣流總壓等熱環(huán)境參數(shù)，氣流馬赫數(shù)不是模擬參數(shù)，主要考慮傳熱的影響。因此，針對(duì)實(shí)際飛行時(shí)的來(lái)流總焓約15MJ/kg，玻璃窗口表面壓力約10 kPa，本試驗(yàn)條件基本模擬了實(shí)際飛行時(shí)的氣動(dòng)熱環(huán)境參數(shù)，所得的結(jié)論對(duì)真實(shí)飛行器玻璃窗熱應(yīng)力分析有一定的參考價(jià)值。

3 結(jié)論

為分析玻璃窗口在氣動(dòng)熱環(huán)境下熱應(yīng)力狀態(tài)，本文在高頻等離子體風(fēng)洞中采用電阻應(yīng)變計(jì)測(cè)量方法開(kāi)展了試驗(yàn)研究。通過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)得到了氣動(dòng)熱環(huán)境下玻璃窗口模型應(yīng)變應(yīng)力變化結(jié)果，并利用有限元計(jì)算驗(yàn)證了該試驗(yàn)結(jié)果。所得結(jié)論如下:

1)玻璃窗口測(cè)點(diǎn)處主要受到玻璃窗口受熱膨脹受到窗口夾持裝置結(jié)構(gòu)的約束產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力和窗口夾持裝置向內(nèi)膨脹從而擠壓玻璃窗口使其產(chǎn)生壓縮應(yīng)力等兩部分壓縮應(yīng)力影響;

2)玻璃窗口模型在最高溫度300℃試驗(yàn)狀態(tài)下應(yīng)力狀態(tài)在材料許用應(yīng)力的合理水平，熱應(yīng)力不會(huì)對(duì)玻璃窗口造成損壞。

本次試驗(yàn)為下一步更高溫度的氣動(dòng)熱環(huán)境下玻璃窗口熱應(yīng)力分析打下基礎(chǔ)。

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Experimental thermal stress analysis of glass w indow in aerodynam ic thermal environment

Wu Dong*，Cheng Dejiang，Ma Haojun
(Hypervelocity Aerodynamics Institute of China Aerodynamics Research and Development Center，Mianyang 621000，China)

Severe thermal stress will be generated on the window structure when the vehicle flies fast in the atmosphere because of heated air.The window structure may possibly be damaged or the optical error may be increased by thermal stress，accordingly.It is necessary to analyze thermal stress field of the window structure.Thermal stress of a glass window in aerodynamic thermal environment was analyzed，relative wind tunnel experiment was made to measure its thermal stress.A special brace was designed taking the character of the glass window into consideration.Thermal stress experiment for the glass window model was done in a high-frequency plasma wind tunnel.During the experiment，high temperature strain was measured using the resistance strain gages.The ways and characters of installing strain gages on glass window model were introduced.According to the feature of rapidly increasing temperature during the experiment，transient thermal output and steady thermal output of the strain gages was calibrated and compared.The stress and strain of glass window in aerodynamic thermal environment were obtained，the highest temperature reached up to 300℃.The thermal stress analysis of the window model was investigated numerically using a finite element software.The error between the measured values and the computed values of the window model’s thermal stress was about fifteen percent，and the experimental results were identified.The experiment shown that the glass window model was affected by compressed stress.Stress state of the glass window model under the experimental condition is normal and the glass window won’t be damaged by thermal stress.

thermal stress;glass;window;wind tunnel test;strain gage

V411.4

A

10.7638/kqdlxxb-2015.0129

0258-1825(2016)05-0592-06

2015-11-30;

2016-02-24

吳東*(1976-)，男，四川廣漢人，碩士，副研究員，主要從事高溫條件下應(yīng)力應(yīng)變與壓力測(cè)量研究.E-mail:dongdong504@163.com

吳東，陳德江，馬昊軍.氣動(dòng)熱環(huán)境下玻璃窗口熱應(yīng)力試驗(yàn)分析［J］.空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào)，2016，34(5):592-597.

10.7638/kqdlxxb-2015.0129 Wu D，Cheng D J，Ma H J.Experimental thermal stress analysis of glass window in aerodynamic thermal environment［J］.Acta Aerodynamica Sinica，2016，34(5):592-597.