单兵信息系统装备可靠性评估方法研究

首先介绍了士兵系统在环境适应性、信息安全、作战适应性、使用寿命等方面的需求,提出了一种可靠性设计方法,可有效解决单兵多模块信息系统可靠性评估问题,大幅提升士兵信息系统的设计效率。同时以典型士兵信息系统为例,进行了士兵结构可靠性、电气可靠性设计。     

新生产空调客车内挥发性有机物浓度水平和来源分析

选取某厂家新生产的、下线时间不超过28d的53座新空调客车,在车辆处于静止状态下采用二次热解析-毛细管气相色谱/质谱联用法测量新空调车内挥发性有机物的分布特征和浓度水平.根据NIST02标准谱图进行匹配检索,结合色谱保留时间定性,共定性检出33种挥发性有机物,包括烷烃(15种、45.4%)、芳香类化合物(9种、27.3%)、醇(4种、12.1%),酮(3种、9.1%)、酯(2种、6.1%),且大多集中在C6～C10的范围内.新车内浓度最高的前5种挥发性有机物分别为癸烷(8.01 mg/m3)、3-甲基己烷(7.10mg/m3)、庚烷(5.10mg/m3)、异庚烷(4.20 ms/m3)和1-甲基,3-乙基苯(3,56 mg/3),总挥发性有机物TV012,52.5mR/m3.烷烃主要来源于空调车内部保温材料如聚氨酯(PU)发泡海绵或者聚乙烯(PE)发泡材料的释放,而车内检出的芳香族化合物主要来自汽车内饰用胶粘剂、密封胶等的释放.     

温度循环-应变作用下聚醚推进剂老化机理研究

目的 掌握聚醚推进剂在温度循环与应变耦合作用下的老化机理.方法 开展65～75℃温度循环和3％预应变耦合作用下的老化试验,针对不同老化时间的聚醚推进剂,分析抗拉强度、伸长率等力学性能的变化规律,以及表面微观损伤、分子官能团、反应热等微观损伤演变情况,综合推断聚醚推进剂宏观-微观关联老化机理.结果 随着老化时间延长,最大抗拉强度波动下降,最大伸长率先增大、后减小;高氯酸铵和聚醚粘合剂的分解峰温均向低温方向移动,位于1410 cm?1的高氯酸铵吸收峰增强,而位于1565、1725 cm?1的聚醚粘合剂中氨基甲酸酯、酰胺基团吸收峰下降;嵌在聚醚粘合剂内部的高氯酸铵逐渐暴露,且部分高氯酸铵颗粒与周围界面明显分离,并出现小孔洞.结论 在长期温度循环和预应变作用下,聚醚推进剂分子主链中酰胺基团的C—N键由于分子间结合力较弱而分解断链,破坏了分子主链网状交联结构,使得分散其中的AP粒子逐渐露出表面,并呈现部分断裂损伤特征,引起抗拉强度下降.     

环氧树脂材料的老化及防老化研究进展

重点阐述了关于环氧树脂的物理老化、热氧老化、湿热老化、光氧老化等老化行为及老化机理的国内外研究进展。结合环氧树脂老化的内外因及其老化作用机理,总结了添加有机小分子稳定剂或无机纳米粒子以及与聚合物共聚共混改性等老化防护方法的研究现状。指出了目前微观原位检测技术在环氧树脂老化机理研究上应用不足的问题,并对环氧树脂的老化防护方法进行了展望。     

复合固体推进剂定应变‒温度循环加速试验方法研究

目的 建立复合固体定应变–温度循环加速试验方法。方法 采用MSC.PATRAN有限元分析软件,仿真计算某型贴壁浇铸固体火箭发动机从零应力温度(68 ℃)固化降温至常温(20 ℃)的极值点von Mises应变最大值,利用自制应变加载装置对复合固体推进剂施加定应变。分析固体火箭发动机长期库房贮存的温度变化规律,在兼顾模拟性和加速性的基础上,设计并开展复合固体推进剂在4组不同应力水平下的温度循环加速试验。选用合适的性能退化模型和加速寿命模型,评估复合固体推进剂的可靠库房贮存寿命。结果 某型固体火箭发动机从零应力温度固化降温至常温的极值点von Mises应变最大值为9.4%,复合固体推进剂4组温度循环加速试验的最高试验温度分别为75、75、60、60 ℃,温差分别为5、10、15 ℃,单个循环时长均为24 h。复合固体推进剂在4组温度循环加速试验条件下的老化性能参数均为最大抗拉强度保留率,且在置信度为0.9时,其退化规律均符合指数型性能老化数学模型。结合失效临界值,计算出置信度0.9时的最低加速寿命分别为59、100、203、342 d。基于修正Coffin-Manson模型,利用多元回归分析方法,计算得到复合固体推进剂在长期库房贮存环境(最高温度298 K,年平均温差15 K)下,置信度0.9时的最低贮存寿命为20 a。结论 在兼顾模拟性和加速性的基础上,建立了复合固体推进剂定应变?温度循环加速试验方法,并利用指数型性能退化模型和修正Coffin-Manson加速寿命模型,快速获得复合固体推进剂的最低库房贮存寿命,为下一步开展固体火箭发动机装药贮存寿命预估奠定基础。     

基于应力分析法的士兵系统电子器件可靠性研究

目的 提高士兵系统元器件可靠性,提出一种可应用于士兵系统电子装备可靠性设计的方法。方法 以士兵某探测器设计过程为研究对象,依据军用电子元器件标准和规范对2种可靠性保证要求表征方法进行分析,采用应力分析法针对士兵电子器件进行可靠性设计。结果 该探测器的MTBF值为90 345.56 h,达到了该设备基本可靠性要求。当产品工作到2 a时,探测器任务可靠度为0.833,达到了该设备任务可靠性要求。结论 提出的方法可为士兵系统电子装备可靠性设计提供技术支撑。     

某型机载武器在挂机飞行环境局部共振问题的解决

某型机载武器在挂机飞行环境下,出现蒙皮局部共振现象,引起连接铆钉脱落。为了查找引起共振的原因,通过地面试验与挂机飞行试验,对武器主要结构固有振动特性及外界输入激励进行分析。结果表明：蒙皮发生局部共振是由于与其支撑部件固有频率特性接近引起共振,而挂机时出现的局部气流扰动,是引起共振的主要原因。通过改变部件的频率特性避开共振区,可有效避免该类故障的发生。     

某型装备用硅橡胶密封圈热氧老化试验与寿命评估

目的 研究某型装备用硅橡胶密封圈在温度影响下的性能退化规律,并进行寿命评估。方法 采用热氧老化加速试验方法,试验过程中模拟橡胶密封圈径向承压状态,通过强化温度试验条件,在90、100、110、120 ℃条件下对硅橡胶密封圈进行加速老化试验。以压缩永久变形率作为参数,对试验后的性能检测数据进行分析与处理,结合Arrhenius模型,以硅橡胶(径压)密封圈压缩永久变形率分别达到10%、20%、30%、40%和50%为密封圈失效临界值指标,外推常温25 ℃时硅橡胶密封圈寿命。结果 加速老化试验后,硅橡胶密封圈的压缩变形率逐渐下降,且温度越高,其压缩变形率下降越快。硅橡胶(径压)密封圈在25 ℃条件下,压缩永久变形率达到10%、20%、30%、40%和50%的贮存寿命分别为1、2.9、5.6、9.1、13.8 a。结论 温度是造成硅橡胶密封圈性能退化的因素之一。文中的试验方法和数据处理方法能有效评估〇型密封圈的寿命。     

电容式湿度传感器温-湿-盐雾耦合环境损伤效应与机理研究

目的 研究电容式湿度传感器在温-湿-盐雾耦合环境作用下的性能退化规律和失效机理。方法 将电容式湿度传感器放置在三因素循环(85 ℃+85%RH→40 ℃+0.05%NaCl中性盐雾→35 ℃+50%RH干燥)环境下进行加速老化试验,定期取样,分析响应时间和测量精度退化规律,研究温-湿-盐雾对电容式湿度传感器的环境损伤机制。结果 在三因素环境下老化7 d,湿度传感器在标准湿度(>50%RH)环境下感应异常;老化14 d,湿度传感器在每种标准湿度环境下感应异常。测试发现,湿敏电容的电容量偏大,绝缘电阻偏小,损耗角正切偏大,确定湿敏电容失效。湿度传感器在温-湿-盐雾环境下,在盐雾阶段,盐粒子沉积在湿敏材料表面,在干燥阶段水分挥发,最终在湿敏材料表面形成不规整颗粒物,造成湿敏电容绝缘性能降低。在通电测试时,不规整颗粒物在电场作用下易发生尖端发电,使得感湿材料绝缘性能下降,同时伴随有腐蚀和击穿烧蚀,使湿敏电容发生失效。结论 湿度传感器在温-湿-盐雾环境下,盐粒子易附着在感湿材料上,在通电环境下发生击穿烧蚀,造成湿度传感器功能失效。     

“岛礁环境装备适应性研究”专栏 序言

<正>我国海域辽阔,岛屿星布。据自然资源部《2017年海岛统计调查公报》,我国共有海岛1.1万余个,总面积达8万平方公里,这些岛礁总体分布为"南方多、北方少",普遍具有高温、高湿、高盐雾、强太阳辐射、强风暴、强浪涌、强降水、海生物种类繁多的环境特征,极易导致腐蚀老化、风浪破坏、积水渗漏、生物污损等环境效应,对装备、设施的性能、功能及寿命具有极其不利的影响。