冲压发动机C/SiC喷管承压失效研究

新型三维编织碳/碳化硅复合材料存在较强的各向异性,而各个方向的性能数据积累不足,复合材料的强度计算方法尚不完善,为了发现新型三维编织碳/碳化硅复合材料在冲压发动机喷管中应用可能遇到的问题,并找到相应地解决措施,开展了这种复合材料应用于冲压发动机喷管的承压强度计算和承压实验研究。对承压实验中出现的低压破坏情况进行了分析,分析了低压破裂的原因,提出了改进措施。分析结果表明:C/SiC喷管喉部密度较低,导致强度较低,承载能力下降,是首次强度验证实验过程中该局部破坏的原因;为提高喷管强度,需要通过其形状设计并控制沉积流场,保证其喉部的沉积密度达到1.9g/cm³以上。对改进后的喷管进行了实验验证,实验结果与计算结果基本一致,满足要求。因此,在实际应用中应对喷管喉部和纵向密度的分布进行工业CT无损检测,确保喷管密度的分布均匀。      

电路板环境应力筛选方法效能分析

论述了对设计、工艺成熟电路板组件的环境应力筛选方法,对比恒定高温、温度循环、温度冲击、振动及其组合筛选的筛选度,并进行效能比分析。通过对比各种应力对有较大共性的电路板组件筛选的分析,对GJB 1032进行适当裁减,提出了不少于10个温度循环加随机振动的筛选组合,以适应电路板板级筛选要求,提高效能比。     

微压供热堆压力容器结构设计与力学分析

目的对微压供热堆HAPPY200的压力容器进行结构设计及分析。方法针对HAPPY200的特点,满足堆工、热工等专业要求,完成此微压供热堆堆本体的结构设计,并根据ASME锅炉和压力容器规范(ASME BPVC规范)进行压力容器的力学计算校核。微压供热堆HAPPY200采用池壳结合的方式,反应堆200 MW热功率两回路设计,设计压力1.6 MPa,出口温度120℃。压力容器采用不锈钢材质、35 mm壁厚的设计,采用ASMEBPVC规范对其进行力学计算校核。结果此结构中所得到的力学结果均小于ASMEBPVC标准所要求的限值。结论微压供热堆HAPPY200的压力容器设计满足堆工、热工等专业要求,其力学评定通过ASME BPVC规范要求。     

“航天器空间特殊环境、效应及评价技术”专题 序言

除力、热、磁等环境外,航天器在轨期间,还将遭受空间辐射、空间原子氧、空间等离子体、空间碎片、空间污染等特殊环境及其效应的考验,引起航天器用材料、器件、组件等在轨性能退化,甚至失效。随着我国航天科技的发展,尤其是大型空间基础设施的建设、可重复使用航天器和以月球探测为代表的深空探测任务的推进,以及航天器空间环境效应地面模拟实验能力的提高,对航天器空间特殊环境与效应及其评价均有了新认识、新发展和新成果。     

垂直发射装置排气道极限承压性能分析

目的研究导弹在意外点火时排气道的力学性能及导弹发射的安全性,对排气道的极限承压性能进行研究。方法建立排气道的极限承压的仿真模型,通过水压试验及发射试验,获取排气道不同种试验方式下的极限承压数据。结果排气道在导弹正常发射时承压设计值为0.3 MPa。极限承压仿真试验过程中,排气道在受到0.5 MPa压强时,所受应力超过材料最大抗拉极限。水压试验过程中,排气道受0.58 MPa压强时,其结构发生破坏。意外点火试验过程中,排气道所受最大压强值为0.24 MPa。结论排气道的极限承压能力可以满足正常发射及意外点火的发射要求,排气道的设计裕量充足。     

基于失效物理的微波组件贮存寿命加速试验及预测

随着通信技术的发展和应用,微波器件的应用越来越广泛,尤其在军事装备领域,微波器件随处可见。大多数军事装备,大部分时间处于贮存、检测等非工作状态,为保证其战备完好性,装备的贮存可靠性评估显得尤为重要。中频对数放大系统是雷达接收机组件中的重要组成部分,通过研究微波组件的中频对数放大器部分的相关文献,得到了微波组件主要失效物理模型,确定其失效判据,并由高温加速寿命试验得到的试验数据,计算出组件激活能,最终完成组件在常温贮存下寿命的预测。     

“天舟一号”货运飞船在轨污染探测数据分析

目的分析"天舟一号"(TZ-1)货运飞船的空间污染探测器的在轨探测数据。方法 TZ-1货运飞船上的污染探测器采用石英晶体微量天平(QCM),利用污染物沉积在QCM探测器传感晶片表面引起的振荡频率变化情况来分析航天器在轨空间污染环境。根据其探测原理,通过分析下传的原始数据,得到航天器在轨的污染累积量结果。结果航天器在轨飞行过程中,污染累积已达到会导致污染敏感器件光学性能明显退化的程度,并且污染源温度是影响航天器污染累积量的一个重要因素,可以将其作为航天器在轨污染控制的重要措施。结论该研究结果可以为航天器污染设计、控制提供参考,为提高航天器可靠性设计提供数据支持。     

屏蔽电机主泵双金属飞轮飞射物对承压边界完整性破坏作用

目的掌握反应堆冷却剂泵双金属飞轮飞射物对承压边界完整性的影响规律。方法基于ANSYS/LS-DYNA对飞轮保持环失效后钨合金块与承压边界的碰撞过程进行分析,模拟承压边界在重要因素(电机壳厚度、钨合金块数)的影响下对飞轮飞射物的包容过程。结果在保持飞射物入射初速度不变的情况下,当电机壳厚度小于118 mm时,发生非包容性失效。改变钨合金块数(4、8、12、16块),可以发现钨合金块数越多,飞射物对承压边界施加的破坏能量就越小。结论增加电机壳厚度、钨合金块数有利于承压边界能够很好地包容住所有飞射物。该研究成果对屏蔽电机主泵惰转飞轮的可靠性设计具有重要意义。     

环氧胶在亚热带湿润性气候中的老化行为研究

通过环氧树脂胶粘剂及粘接件在武汉地区的一年大气曝晒试验和力学测试、表面分析等方法,研究了环氧树脂胶粘剂在该气候环境中的老化失效行为规律.结果表明,环氧树脂胶在光照充足、高温高湿季节力学强度和表面光泽度下降较快;水、光照和温度是导致环氧树脂胶粘接失效的重要因素.     

适应瞬态高温过载环境的加载装置设计及试验研究

目的地面模拟飞行器再入过程瞬态热-离心环境,预测部组件结构响应,开展典型试验件高过载环境瞬态高温加载装置设计技术及试验研究。方法通过优化石英灯结构强度和生产工艺,改进灯阵夹具和石英灯夹持方式,解决高过载离心环境(80g)石英灯强度和夹具夹持位置灯管易碎问题。结果利用自行研制的适用于高过载环境下瞬态加热装置,对典型试验件进行了高过载高温加载试验,实现了最高温度为600℃,最大加速度为80g的技术指标。结论该研究成果可用于相关飞行器及其部组件地面热-离心复合环境等效性试验考核。     

反应堆压力容器保温层辐射屏蔽组件传热计算分析及屏蔽材料试验研究

目的 确保华龙一号HPR1000反应堆压力容器保温层辐射屏蔽组件在运行工况下的可靠性、安全性以及能够有效执行其功能。方法 采用基于传热理论结合经验公式的理论计算方法,以及流固耦合的有限元仿真分析,对辐射屏蔽组件的运行温度进行计算。针对屏蔽材料在受热状态下的性质变化,进行一系列的热态性质试验。结果 理论计算方法得到的结果为163.36~168.74 ℃,有限元仿真分析得到的结果为236.85~266.85 ℃,两者偏差约100 ℃。对造成该种差异的原因进行了分析,发现仿真分析方法得到的结果的置信度更高。屏蔽材料在受热状态下,其体积膨胀率可达到38.82%,而当屏蔽材料受热超过其温度限值204 ℃后,将出现明显的粉化等物理状态恶化的趋势。结论 流固耦合的有限元仿真分析方法更适用于辐射屏蔽组件的传热过程计算,同时获取了屏蔽材料物理性状受热变化趋势,对屏蔽组件的选材及结构设计具有指导意义。     

太阳能层叠式膜蒸馏组件实验研究

本文设计了一种适用于太阳能膜蒸馏技术的新型层叠式空气隙膜蒸馏组件,该组件结构紧凑,可由冷、热、冷等N层容腔并联运行,膜组件中的分水盘使热溶液调整为沿着膜面切向方向的旋转入流,削弱了膜面附近的温度和浓度极化,提高了膜通量。以自来水为热工质,实验研究了不同膜材料温度和流量对膜通量的影响,工质温度70℃,流量300L/h时其产水通量可达50 kg/m~2.h。如运行10个热容腔,每10 h产水为142 kg,可以解决一家人的正常用水。以太阳能作为组件的加热热源,分析了3 m~2集热系统在自然循环状态下,集热器出口温度、水箱温度和太阳辐射对膜通量的影响,为应用太阳能膜蒸馏解决西部地区苦咸水淡化奠定了实验基础。     

盐城市地下水资源预测评价

盐城市是江苏省苏北沿海的新兴城市，区内从上至下分布有供水意义的含水层分别为中更新统第Ⅱ承压含水层，下更新统第Ⅲ承压含水层和中、上新统第Ⅳ承压含水层，其间以弱含水的粘性土层相分隔，并发生强烈的水力联系。本文将采用三维数值模型，在模型识别、验证的基础上，结合对地面沉降、咸水入侵等地质环境控制的要求，以2003年的地下水开采布局为基础。规划、预测了到2020年12月底，第Ⅱ承压含水层、第Ⅲ承压含水层和第Ⅳ承压含水层中的最低地下水位分别恢复到-20m、-30m和-40m时，各含水层中地下水的开采量及地下水的最优开采布局，并预测了未来各含水层地下水位降落漏斗趋于稳定的地下水开采量。     

飞行器防空间静电放电设计和试验技术

结合某飞行器的特点,以及产品在轨飞行期间遭遇的空间静电放电(SESD)环境,研究了在没有可借鉴的条件下,如何通过分析提出大型天线及本体的空间静电放电防护设计目标,根据产品实际情况设计了分段实施的措施,运用等效理念设计了试验子样和测试方案,策划了设计元器件、原材料、天线系统、飞行器等不同层面的试验验证技术和方法.     

膜生物反应器设计中工艺参数的探讨

膜生物反应器工艺中 ,系统构型、膜组件和生物反应器是中试设计中的关键因素。对工艺中的设计依据、构型、膜组件和有机负荷、污泥浓度、固体停留时间、水力停留时间等生物反应器的技术参数进行了探讨 ,为膜生物反应器中试设计提供了帮助     

有害烟雾去除中试装置处理硝酸雾的研究

使用有害烟雾去除中试装置处理腈纶纺丝组件处理过程中产生的硝酸蒸汽和氮氧化物，对中试实验的方法及结果进行了简要介绍。     

超滤技术处理乳化油废水的影响因素分析

采用超滤工艺处理乳化油废水，选用聚乙烯乙二醇超滤膜（PEG）和卷式膜组件。在不同的实验条件下处理乳化油废水。对超滤膜透水率的不同影响因素进行了实验分析，实验结果表明超滤工艺对乳化油废水具有良好的处理效果。     

膜片组件贮存失效分析与加速贮存试验研究

膜片组件是影响某伺服系统贮存可靠性的关键部组件,在分析膜片组件在库房贮存条件下失效机理的基础上,通过有限元建模分析,预测了膜片组件的贮存主要失效模式。研究设计了膜片组件恒定温度应力加速贮存试验方案并实施试验,对膜片组件加速贮存试验获得的区间数据进行了插值处理,并对处理后的试验数据进行统计分析,得到了贮存条件下膜片组件的贮存期评估结论。     

星载无源微波器件加速寿命试验方法研究

目的 为星载无源微波器件能够在地面通过加速寿命试验验证其在轨可靠性和寿命提供理论依据和试验方法.方法 设计一种温度和功率同时作用下的双应力加速寿命数学模型,通过分析加速应力与寿命的对应关系,设计科学合理的加速寿命试验方案,通过分析加速寿命试验下器件指标的变化,给出器件可靠性和寿命评估结果.结果 以某隔离器这一典型无源微波器件为例,在选取激活能0.8 eV下,利用温度-功率双应力加速寿命数学模型,计算得隔离器要满足10 a的在轨寿命和可靠性,加速寿命试验时间需不低于1230 h.通过1300 h以上的加速寿命试验,对比试验前后隔离器指标,隔离器的正向损耗恶化了0.07 dB,说明加速寿命试验对产品电性能老化有一定影响,但指标变化均在技术要求范围内,产品能够满足可靠性和寿命要求.结论 设计的温度-功率双应力加速寿命数学模型和加速寿命试验方案,能够为星载无源微波器件高可靠长寿命验证提供参考和借鉴.     

CAST2000平台小卫星环境试验

说明了CAST2000平台小卫星研制情况,阐述为保证卫星在轨正常、可靠运行,制定相应的环境试验实施思路.针对整星研制不同的研制阶段--初样阶段和正样阶段,对系统级和组件级分别制定了与之相关的环境试验实施计划.