●叢書序
前言
第1章熱結構的概念與特性
1.1高超聲速飛行器熱結構概念
1.1.1服役環境與載荷
1.1.2一般的設計要求
1.1.3熱結構材料
1.2典型飛行器及其熱結構的發展歷程
1.2.1早期的高速飛行器及其熱結構
1.2.2天地往返飛行器及其熱結構
1.2.3吸氣巡航飛行器及其熱結構
1.2.4助推滑翔飛行器及其熱結構
1.3熱結構的關鍵特性
參考文獻
第2章熱結構建模與分析的基本方法
2.1熱結構建模分析的要求
2.2熱力耦合分析理論
2.2.1守恆方程
2.2.2傳熱分析
2.2.3熱應力分析
2.2.4耦合方法
2.3熱結建模分析要點
2.3.建模分析流程
2.3.2的選取方法
2.3.3復合材料熱結構分析要點
2.3.4常見的建模與分析誤區
2.4建模分析難點與方法進展
2.4.1熱結構建模分析的難點
2.4.2建模分析方法的主要進展
參考文獻
第3章復合材料熱結構損傷與失效分析方法
3.1損傷失效力學理論與數值方法
3.1.1損傷力學方法
3.1.2斷裂力學方法
3.2宏觀尺度非線性損傷與失效分析
3.2.1拉壓雙模量模型
3.2.2基於熱力學的損傷模型
3.2.3唯像強度判據
3.3跨尺度建模與多尺度方法
3.3.1漸進均勻化基本原理
3.3.2協同多尺度分析框架
3.3.3宏觀和細觀跨尺度關聯關繫
3.3.4基於SCA求解加速策略
3.4分析案例
3.4.1CSiCT形接頭損傷演化分析
3.4.2CC開孔板的拉伸破壞多尺度分析
參考文獻
第4章高超聲速多場耦合行為與分析
4.1氣動熱力環境與熱防護材料的耦合行為
4.1.1共軛傳熱與材料熱物性
4.1.2材料表面催化效應
4.1.3材料表面氧化效應
4.1.4材料表面燒蝕
4.1.5材料表面輻射
4.2高超聲速流動傳熱與材料響應數值分析方法
4.2.1空間耦合方案與策略
4.2.2時間耦合方案與策略
4.3高超聲速流動傳熱與響應耦合影響因素分析
4.3.1催化效應的影響
4.3.2氧化層對耦合傳熱的影響
4.4典型熱結構的復雜耦合機制影響案例
參考文獻
第5章熱結構分析的不確定性量化
5.1不確定性量化的任務
5.1.1不確定性來源
5.1.2不確定性量化
5.2不確定性的表征
5.2.1不確定性的表征理論
5.2.2小樣本下的不確定性表征
5.3不確定性傳播方法
5.3.1MonteCarlo模擬
5.3.2多項式混沌展開法
5.3.3多層級問題
5.4參數靈敏度分析
5.5高效數值計算策略
5.5.1不確定性降維
5.5.2代理模型建模
5.5.3多置信度方法
5.6案例：開孔板應變響應不確定性量化
參考文獻
第6章熱結構分析的驗證與確認
6.1模型有效性及驗證與確認
6.2驗證與確認的基本框架
6.2.1V&V方法框架
6.2.2不確定性下的確認度量
6.2.3熱結構模型確認
6.3基於貝葉斯理論的模型修正
6.3.1貝葉斯理論
6.3.2模型修正方法框架
6.4後驗參數求解
6.4.1後驗參數估計
6.4.2MCMC算法
6.5應用案例分析
參考文獻
第7章熱結構失效與可靠性評價
7.1熱結構的可靠性分析
7.2失效概率與可靠度分析方法
7.2.1基於抽樣的可靠度分析方法
7.2.2基於極限狀態方程展開的可靠度分析方法
7.2.3可靠度計算程序及算例分析
7.3非概率可靠度量化方法
7.3.1區間運算規則
7.3.2非概率可靠度的求解
7.4不確定性條件下的結構優化
7.4.1極值法
7.4.2和方根法
7.4.3不確定性方法
7.5應用案例
7.5.1一體化熱防護繫統可靠性優化
7.5.2擴張段的非概率可靠度分析
參考文獻
第8章典型熱結構分析與評價案例
8.1航天飛機翼前緣熱力耦合分析
8.1.1層級式建模與分析策略
8.1.2組合件熱力耦合分析
8.1.3局部面板熱力耦合分析
8.1.4局部開裂分析與失穩判據
8.2熱防護CSiC連接結構損傷分析
8.2.1CSiC材料力學行為的隨機性模擬
8.2.2CSiC異型件的損傷分析
8.2.3不確定性量化及模型確認
8.3梯度噴注支板不確定性分析與設計
8.3.1超高溫陶瓷噴注支板可靠性分析
8.3.2功能梯度層合復合材料結構噴注支板設計與可靠性分析
參考文獻
第9章不足、趨勢與展望
9.1面臨的不足與挑戰
9.2分析方法發展趨勢
9.3展望：數字孿生技術
參考文獻

高超聲速飛行會帶來顯著的氣動加熱問題，因此在高溫環境下能夠完成承載功能的熱結構是高超聲速飛行的關鍵技術之一。針對熱結構開展分析與評價，研究人員旨在建立高溫服役環境下熱結構及其力學行為的分析模型與預測方法，為熱結構的設計、考核提供量化的基本依據。這一研究領域的基礎是高溫固體力學，又與材料科學、計算力學、應用數學密切相關。本書圍繞這一主題，側重於準靜態熱載荷/力載荷下熱結構行為的建模分析，介紹其基本框架和要點，並對材料損傷失效、多場耦合、不確定性量化及模型有效性等重點問題展開論述。本書既可以供專業從業人員閱讀，也可作為高等院校和研究所航空航天類、力學類、能源與動力工程（發動機方向）等相關專業研究生的參考書。