大型电子设备机架气流分解方法研究

目的研究分析一种分解大型电子设备机架风冷气流条件的方法。方法以温差和Nu数作为描述传热效果的参数,使用相似对流的方法,使分解夹具中模块两侧的气流传热效果等效于大型机架中模块两侧的气流传热效果。结果气流在分解后,其在分解夹具中的冷却效果等效于分解前其在大型机架中的冷却效果。结论该分解方法能够有效地进行风冷气流条件分解,可以应用于实际工程。     

航空发动机复材外涵机匣静热强度试验方法研究

目的 提出一种飞机发动机外涵机匣静热强度考核试验方法,实现对高温环境下机械载荷与气流压力载荷同时作用时外涵机匣的强度考核.方法 以典型外涵机匣模拟件为试验件,利用所设计的试验装置与外涵机匣模拟件合围成一套能够施加温度载荷、机械载荷以及内腔气压载荷的被试结构,在通过温度加载系统、静力加载系统和气压加载系统同时对被试结构模拟飞行过程中的真实工况环境.结果 通过设计的试验能同时施加飞行过程中外涵机匣所承受的主要温度、机械及气流压力载荷.结论 提出的静热强度试验方法,能够充分对航空发动机外涵机匣飞行过程中的综合环境进行地面模拟考核,取代以往金属外涵机匣考核的温度载荷等效方式,可实现对复材外涵机匣工艺件进行考核,为外涵机匣减重设计提供依据.     

航空电子设备加速可靠性试验有限元分析应用进展

通过综述有限元分析在加速可靠性试验中的最新应用成果,分析了航空电子设备加速可靠性试验技术的基本现状和存在的挑战.主要从航空电子设备可靠性试验现状、有限元理论基本概念和应用方法以及有限元在电子设备可靠性试验的工程运用现状等方面进行了综述分析.首先对有限元理论的基本概念、原理和主要应用方法进行了阐述.其次,结合有限元分析在航空电子设备加速可靠性试验的应用研究现状,总结了其优缺点.研究发现,有限元分析能较好地解决航空电子设备加速可靠性试验中试验成本高、操作复杂的问题,可以较好地完成对加速可靠性试验的仿真模拟.最后对有限元分析应用于航空电子设备加速可靠性试验的研究方向进行了展望,提出了将有限元分析与传统可靠性理论相结合的几点研究思路,为未来航空电子设备加速可靠性试验方法提供整体发展思路与建议.     

航空相机载荷舱热环境分析

目的详细分析航空相机主体热设计的关键边界条件--航空相机载荷舱的热环境。方法通过载荷舱的热平衡方程,分析影响载荷舱热环境的主要因素,系统地总结适用于工程应用的分析方法。结果对于辐射热环境需考虑大气透明度、地面状况等因素,对流热环境可采用Hilbert提出的经验表达式计算载荷舱背风面的对流换热系数,气动热环境采用Eckert参考焓法估算载荷舱的气动热是合适的,且宜采用电热防冰系统及热空气加热防结露系统。结论该研究结果是航空相机主体热设计的基础,适用于对各类航空相机载荷舱热环境分析和环境控制系统设计。     

中国环境载荷与环境减压分析

基于社会代谢的物质流核算和相关指标,构建了表征国家环境压力总量的本国环境载荷指标,并与经济总量结合得出环境效率指标,建立了指标的计算模型;对本国环境载荷进行了经济增长的反弹效应和效率提高的减量效应分解.对中国1990～2002年的本国环境载荷、环境效率和反弹与减量效应进行了实证研究.结果表明:我国经济的环境效率在研究期总体上以较高的速度增长,年均增长率为5.6%,表明本国环境压力实现了一定程度的相对减量;但这一时期经济增长的反弹效应比效率提高的减量效应大许多,导致环境载荷总量的较大幅度增加(年均增长率为3     

噪声与静压载荷同时作用下飞机壁板试验研究

目的 模拟飞机结构承受静压载荷与噪声载荷时的真实情况,为飞机设计初期阶段设计选型提供试验数据支持。方法 使用压缩空气进行静压加载,模拟噪声与正压、噪声与负压联合加载,并以静压载荷0.06 MPa、噪声载荷151 dB为例,进行了试验验证。结果 在噪声与静压载荷同时作用下,若静压载荷过大,结构会发生塑性变形。结论 提出的飞机选型阶段噪声与静压载荷联合加载的试验方法,实现了噪声与静压(正压与负压)联合加载,并通过飞机壁板声静联合试验,验证了飞机壁板结构的噪声与静压联合试验方法。     

航空电子设备大气辐射环境的危害影响分析

目的调查航空电子设备在典型民用飞行高度(8 000～12 000 m)下大气辐射环境的危害影响。方法利用14 MeV高能中子源对航空电子设备用CPU、DSP、FPGA及存储器开展了辐照试验,获取了各试件的单粒子效应敏感特性,采用民航高度下大气中子注量率的典型值6000n/(cm~2·s),预计典型航空电子设备在巡航高度下可能发生的软错误率。结果约900h内,该航空电子设备会由于大气辐射单粒子效应诱发一次错误。结论在不采取针对性防护措施的前提下,大气中子诱发的单粒子效应将严重影响航空电子设备可靠性、维修性,甚至危及飞行安全。     

不同载荷下轮式车辆运输振动数据预测模型研究

目的为便于执行GJB 150A进行车辆运输振动试验,研究了不同载荷下运输振动数据预测模型。方法对模型的特点和适用范围进行了分析;运用该模型分析了不同载荷下运输振动试验的试验数据规律。结果随着载荷的增加,运输振动逐渐减小,能够反映轮式车辆不同载荷下的运输振动规律,给出了运用该模型对不同载荷下车辆运输振动数据的预测方法。结论该模型简单实用,在执行GJB 150A进行运输振动试验过程中,若直接引用标准中的数据,可以采用该模型对不同载荷下的运输振动试验数据进行预测。     

抖振载荷谱等效简化方法试验研究

目的对抖振疲劳载荷谱等效方法开展试验验证工作。方法给出从抖振载荷响应应力概率密度函数分区等效常规疲劳响应应力的计算公式,分别进行模拟抖振试验和定频悬臂弯曲疲劳试验,后者试验的控制参数需要根据计算的等效应力进行设置和调整,对比两个试验中试件寿命的一致性。结果形成了有效的试验方法,试验结果与理论设计基本一致,进一步根据试验现象,提出了试验的改进方案。结论该等效方法有效。     

加筋板在复杂载荷下的振动疲劳寿命分析

目的研究航空工程结构部件——加筋板在准静态载荷和随机动载荷联合加载下的振动疲劳寿命预估问题。方法针对某铣制铝合金缺口加筋板,建立有限元模型,并采用时域法进行静动联合加载下的疲劳寿命分析。首先将准静态载荷分解为静力与正弦激励,以静力结果作为平均应力修正S-N曲线,再采用随机响应分析计算动载荷单独作用下结构危险点的应力PSD函数,通过逆傅里叶变换法,提取随机加载过程中的时域信号后,应用Von Mises等效准则,将其与正弦激励时域样本进行叠加,得到疲劳分析应力谱,再结合Miner线性累积理论和雨流循环计数法,计算得加筋板结构静动联合加载下的疲劳寿命。结果通过有限元仿真分析计算,得到加筋板在静动载荷共同作用下的疲劳寿命,对比试验寿命,误差基本在两倍界以内。结论由仿真与试验的结果对比说明,该方法可以有效预估试验件在静动载荷联合加载下的疲劳寿命,并能进一步推广到类似载荷下的疲劳寿命预估问题。     

直升机航电系统高原高寒环境适应性评估

目的研究高原高寒环境对直升机航电系统试验的影响、应对以及直升机环境适应性评价方法。方法通过分析高原高寒环境对直升机航电系统的影响因素,建立评价指标体系,运用模糊综合评价方法,得出直升机航电系统在高原高寒环境下适应性评价值。结果直升机高原高寒适应性可分为两个一级指标,12个二级指标,其中高原适应性评价指标的权重为0.7983,高寒适应性的权重指标为0.2135。某直升机高原高寒适应性模糊综合评价值为0.7692,适应性综合评价为较好。结论高原、高寒地区特殊的自然环境、地形地貌、气候条件等都会对航空装备的试验和使用产生很大的影响,航空装备乃至武器装备环境适应性试验的重要性与日俱增,运用模糊综合评价方法能够有效地进行直升机航电系统高原高寒环境适应性评价,提高试验效率。     

工程塑料环境因素与载荷应力耦合作用试验装置研究

目的 设计一种能够模拟工程塑料实际服役工作环境的试验装置,在多型自然环境中,构建兼具环境因素侵蚀与载荷应力耦合作用的试验条件。方法 研制工程塑料环境因素与载荷应力协同作用试验装置,采用包括拉伸加载、弯曲加载、控制系统等组件的模块化设计,实现0.01~16 Hz加载频率的拉伸及弯曲载荷,最大1 550 kg的拉伸载荷,最大375 kg的弯曲载荷。结果 将研制完成的试验装置置于多型自然环境下对试验施加恒定和交变载荷,以真实模拟工程塑料实际服役中的环境因素与载荷应力协同作用。结论 试验装置制造加工难度小,结构稳定可靠,可用于评价和研究工程塑料等系列类型材料的环境损伤性能演变。     

舰船波浪载荷响应特性及砰击载荷影响因素分析

目的 获取波浪载荷特征,提供准确的设计载荷输入,为舰船结构设计服务。方法 采用波浪载荷水池模型试验和理论预报对比的方法,给出波浪载荷传递函数响应曲线,验证理论预报结果的正确性。基于长期预报结果,分析波浪载荷沿船长的分布规律,通过改变超越概率和舰船装载状态,研究二者对波浪载荷的影响。基于模型试验结果,阐释航速引起的砰击弯矩的变化规律。之后,通过改变舷侧外伸平台的宽度、角度、高度等参数,分析参数变化对砰击载荷的影响,揭示波浪载荷的变化规律。结果 模型试验结果同理论预报结果吻合较好。垂向剪力、扭矩长期预报结果沿船长呈现双峰值形状,垂向弯矩和水平弯矩长期预报结果沿船长呈现抛物线形状,波浪载荷长期预报结果随超越概率呈大致线性变化关系。大波高、高航速试验工况下,船体弯矩呈现特别明显的非线性特征,舷侧外伸平台宽度越大、角度越小、高度越低,砰击载荷就越严重。结论 波高、航速等对砰击弯矩的影响显著,舰船在使用过程中,若要减少砰击的发生,可考虑规避大浪和主动减速。在舰船结构设计阶段,若要减小舷侧外伸平台产生的砰击载荷分量,应从平台的大小、位置、角度等参数的设计确定入手。     

甲基紫试验中改性双基推进剂的热分解机制研究

目的 研究甲基紫试验中含Al改性双基推进剂以及含RDX改性双基推进剂2种典型改性双基推进剂的热分解机理。方法 将这2种典型改性双基推进剂与普通双基推进剂进行对比试验,采用TG-DSC-FTIR-MS联用技术,通过对分解温度、放热量、分解产物等特征参数进行分析,明确3种推进剂的非等温热分解行为。采用微热量热法,在与甲基紫试验相同温度下对3种推进剂进行等温热分解行为研究。结果 含Al改性双基推进剂在程序升温条件下的热质量损失和热分解行为与普通双基推进剂的基本一致。含RDX改性双基推进剂中的NG较其他2种推进剂更易挥发,相应分解反应初期NG分解释放的NO2较少,且在整个热分解反应历程中分2个阶段,含硝酸酯基团的NC/NG体系先分解,再引起硝铵炸药RDX的热分解。在等温条件下,3种推进剂在40 min对应的反应深度均不超过0.4%,5 h对应的反应深度均不超过3%。但在分解反应初期,含Al改性双基推进剂分解反应的速率更快。结论 对比不同推进剂甲基紫安定性试验结果,并不是甲基紫试纸完全变色时间越长的热安定越好,说明甲基紫安定性试验方法存在一定的局限性。采用分解反应深度作为量气和量热方法转换的纽带,有望采用微热量热作为甲基紫试验的替代技术实现安定性的定量评价。     

基于常规试验设备的HASS技术在航空电子产品上的应用

高加速应力筛选（HASS）技术是一种新型的试验技术,试验效率高,能有效保障产品的可靠性。介绍了高加速应力筛选的基本原理和典型的HASS过程,然后将HASS应用于某航空电子产品,提出了一种基于常规试验设备的HASS方案。根据环境应力筛选（ESS）与基于强化试验设备的HASS技术,给出了基于常规试验设备的HASS初始剖面制定过程,并从理论上验证了该剖面的有效性,筛选验证结果表明该剖面具有安全性。     

综合环境条件下电子装备贮存寿命加速试验方法研究

目的通过加速试验评估典型电子装备在综合环境应力条件下的剩余贮存寿命。方法针对电子装备在贮存过程中受综合环境因素影响的特点,提出一种综合考虑温度-振动-电应力等环境条件的加速试验方法,以已经达到设计贮存寿命的某典型电子装备为试验对象,开展温度-振动-电应力综合加速寿命试验。结果通过4个月左右的综合环境条件贮存加速试验,验证和评估了典型电子装备具备5年的剩余贮存寿命,取得了良好的试验效果。结论综合环境条件加速试验充分考虑了装备寿命期经受的环境因素,能够准确模拟装备服役期间各种环境应力叠加效应以及不同任务阶段环境因素的累积效应。     

极地船舶冰载荷研究方法综述

梳理了船冰相互作用时冰载荷的研究方法,从理论分析法、试验方法和仿真模拟方法三个方向进行了分类综述。首先,阐述了理论分析法中直接计算法和概率法的原理和适用性,着重论述了直接计算法分别在总体冰载荷与局部冰载荷的应用。其次,重点介绍了试验方法中的室内模型试验和实尺度实测的研究成果和进展,并指出试验方法在海冰制备、设备环境等方面的研究难点。然后,比较分析了仿真模拟方法中的有限元法和离散元法,简述了各自的优缺点与适用范围,认为有限元法在分析结构失效、断裂等过程中有一定的优势,但对冰的破碎过程的模拟则不如离散元法。最后,讨论总结了船冰相互作用时冰载荷研究方法发展趋势和存在的问题,为领域学者提供一定的参考。     

基于改进输出系数模型的流域营养盐输出估算

为合理估算流域非点源污染营养盐输出负荷,针对广泛使用的输出系数模型方法,通过实测数据推算获得流域主要土地利用类型氮磷营养盐输出系数,并同时考虑流域降雨的空间差异,对模型结构进行了改进,并与GIS实现融合,构建半分布式的输出系数模型.利用该模型对太湖上游的西苕溪流域氮磷营养盐输出负荷进行了估算,结果显示,西苕溪流域TN输出负荷为2 121.3 t,TP输出负荷为49.3　t,这为太湖流域非点源污染治理提供了参考,改进的输出系数模型具有很好的时空尺度适宜性和推广性.