热沉是航天器发射前模拟空间冷黑低温环境的大型核心结构与装备,受到了结构应力与温度冲击应力的耦合作用.该文综述国内外在空间环境模拟器的发展状况,介绍热沉管翘式与涨板式的两种主要结构,热沉面临的主要问题是结构应力与温度冲击带来的结构热应力损伤与疲劳.热沉管路表面在受到低温气氮/液氮冲击时,会产生很大的温度应力,分析温度冲击应力的产生机理,评述在热沉温度应力方面的研究进展,指出采用常规技术很难防护温度冲击应力.大量研究表明,生物材料表面微纳结构具有很强的温度冲击防护能力,这是由于表面微纳结构在受到温度冲击时,微纳尺度上自由涨缩因而热应力较低,并且在表面微纳结构上形成了一层粘性气/液保护层,保护了基体材料受到很大的温度冲击应力.通过表面仿生制造,研究表面微纳结构的温度冲击防护机理及其工程应用具有重要意义.
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