加速自然环境试验装置中太阳跟踪系统研究

自然环境加速试验是自然环境试验发展的一个重要方向,对新材料的研究具有推动作用。太阳跟踪装置是自然加速试验中的一种重要设备,文中介绍了一种太阳自动跟踪系统,有效地结合了日点轨迹跟踪方式,并采用双轴式跟踪调整装置,实现了对太阳全天候的实时跟踪。     

HTPB推进剂自然环境加速老化试验方法研究

目的建立一种HTPB推进剂自然环境加速老化试验方法。方法研发一套户外热循环自然环境加速试验装置,可以模拟和强化太阳辐射对HTPB推进剂的热效应和昼夜温差冲击效应,并保持环境温度日夜温差循环、季节温差循环的特点。利用该装置,在海南万宁试验站户外暴露场开展HTPB推进剂自然环境加速老化试验及其验证试验,设定试验最高温度不超过70℃,并同期开展HTPB推进剂库房贮存试验。从模拟性、加速性、重现性评价自然环境加速老化试验方法的可信度。结果随着老化时间的延长,最大拉伸强度保留率波动下降,可作为HTPB推进剂敏感力学参数。与该推进剂在库房贮存不同时间的最大拉伸强度保留率相比,在置信度为99%,两种试验方法的Spearman秩相关系数为0.93时,自然环境加速老化试验方法对于库房贮存试验方法的加速倍率为5倍,自然环境加速老化试验重现性良好。结论建立了一种适用于HTPB推进剂的简单易行、模拟性强、加速倍率高的自然环境加速老化试验方法,能再现HTPB推进剂在实际库房贮存的力学性能变化规律。     

高效集热自然环境加速试验设备设计

目的 设计一种能够高效强化太阳辐射热效应的自然环境加速试验设备,在自然环境中构建具有极端高温和高低温循环条件的试验微环境.方法 研发高效集热自然环境加速试验设备,采用模块化设计,包括试验箱体、跟踪太阳基座和控制与数据记录部件,试验箱体5面为双层保温结构,顶部采用2 mm厚单层铝合金板材作箱盖,并涂覆吸热率大于90％的太...     

列车表面涂层光老化试验加速因子建模研究

目的建立客观、定量的列车表面防护涂层实验室模拟紫外辐射当量对自然太阳紫外辐射的加速因子计算模型。方法以兰新高铁为例,设计一种建模方案,主要步骤包括选取建模列车站点、确定站点气象地理区划、计算站点环境变量影响距离、建立站点太阳辐射环境谱,分别建立二级气象地理区划、一级气象地理区划和全线太阳辐射环境谱,最后,建立加速因子模型。结果基于NASA Surface Meteorology and Solar Energy(SSE)地面太阳辐射数据,结合实验室条件,计算了兰新高铁表面防护涂层紫外光老化试验的加速因子,约为9.5。结论上述实验室光老化试验加速因子建模思路,解决了列车这种跨越大范围区域的装备光老化试验加速因子的计算问题,简单实用,可推广至飞机、轮船、汽车等相似装备表面涂层以及金属等其他材料的紫外光暴露试验评价。     

自然环境加速试验技术

介绍了自然环境加速试验技术的国内外发展概况,总结了自然环境加速试验技术的思路,分析了主要技术方法的特点,探讨了自然环境加速试验在武器装备环境试验中的应用前景。     

硅橡胶自然环境加速试验方法与自然环境试验方法等效性研究

目的研究自然环境加速试验方法与自然环境试验方法的等效性。方法针对6141硅橡胶,在高原、沙漠、湿热三个自然环境条件下,采用玻璃框、黑箱、强制通风玻璃框、单轴跟踪太阳4种已有自然环境加速试验装置,开展4种自然环境加速试验方法与户外暴露自然环境试验方法的对比试验,运用图形与秩和检验法分析不同自然环境加速试验方法与自然环境试验方法的等效性。结果在高原、沙漠、湿热三个典型环境条件下,采用6141硅橡胶对比开展的玻璃框、黑箱、强制通风玻璃框、单轴跟踪太阳4种自然环境加速试验与三个典型环境条件下的户外暴露试验中,其拉伸强度服从同一性能变化规律。结论在高原、沙漠、湿热三个典型环境条件下,开展的6141硅橡胶玻璃框、黑箱、强制通风玻璃框、单轴跟踪太阳4种自然环境加速试验与三个典型环境条件下的户外暴露试验具有等效性。     

典型环境中三种自然环境加速试验方法的环境强化效果分析

目的研究自然环境加速试验方法的环境强化效果。方法通过分析实时监测获得的典型环境不同自然环境加速试验装置中,温湿度环境因素变化数据,找出典型环境中不同自然环境加速试验装置内部的温湿度环境因素变化规律,计算得到典型环境中不同自然环境加速试验方法对温湿度环境因素的强化效果。结果得到了典型环境中不同自然环境加速试验装置的特征温湿度变化规律曲线图。结论玻璃框、黑箱、强制通风玻璃框等3种自然环境加速试验装置对自然环境的光照热效应有明显的强化作用,其内部温度变化梯度大小与环境中太阳辐射量大小相关。     

美国太阳反射镜步进应力加速老化试验

为了应对降低聚光发电(CSP)成本带来的挑战,研发新型的低成本反射镜材料,包括金属聚合物反射镜。通过将太阳反射镜暴露在紫外光下,利用试验应用方法和统计推论技术,定量评估和改进太阳光反射镜在紫外光下与失效机制相关的使用寿命。将利用超加速环境系统评估由紫外暴露加速老化导致的多种性能退化模式。由于样品数量、试验条件、性能退化和失效模式等原因,试验结果可用于深入推导失效机制、关联物理参数、服役寿命和不确定性。在有必要利用高级方案和统计推论的复杂情况下,建议采用步进应力加速老化试验方法。     

自然环境谱转化为加速试验环境谱的方法

目的研究将自然环境监测数据转化为加速试验环境谱的方法。方法提出了自然环境谱向加速试验环境谱转化的方法,举例将某地域的自然环境谱转化为加速试验环境谱,并以天然橡胶1142为试验对象,验证环境谱的转化方法。结果加速试验结果与户外暴露结果一致。样品的硬度随试验时间的延长逐渐增大,拉断伸长率不断下降,表明样品出现老化,交联程度增加,柔韧性降低。结论获得了包括环境应力水平的确定,环境应力作用时间的确定,环境谱的转化、组合和综合以及环境应力施加顺序的环境谱转化方法。     

列车运行监控装置主机的超高斯加速振动试验研究

目的 解决LKJ主机的超高斯振动试验问题。方法 基于LKJ主机的实测振动环境数据,提出一种超高斯振动数据归纳方法,并应用该方法归纳出LKJ主机x、y、z向的实测PSD,同时按5.66的加速因子构建出超高斯加速振动试验剖面,其中x、y、z向PSD的RMS分别为3.34、6.28、3.85 m/s²,峰度分别为6.48、6.58、6.81,频率范围均为2～350 Hz。最后,采用超高斯加速试验剖面分别对2个LKJ主机进行超高斯振动试验验证。结果 试验共激发出7类故障模式,这与特定线路运行LKJ主机现场故障模式高度吻合。结论 该试验方法验证了LKJ主机超高斯加速振动试验的有效性。     

军用涂层海洋大气自然环境试验方法与要求

综述了军用涂层海洋大气自然环境试验方法与要求。自然环境试验可较好地反映涂层在湿热海洋大气中受高温、高湿、高盐雾、强太阳辐射的长期综合作用效应。提出了军用涂层海洋大气自然环境试验设计要求,介绍了常见的海洋大气自然环境试验方式,对涂层自然环境试验的设计与开展具有指导性和实用性。最后,探讨了军用涂层海洋大气自然环境试验存在的问题,提出须提高认识,将自然环境试验作为一项长期系统工作,形成良性的"迭代式"发展模式,指出自然环境加速试验是军用涂层自然环境试验的重要发展方向。     

聚碳酸酯在不同试验方式下的光老化行为研究

目的研究不同试验方式下聚碳酸酯的光老化行为。方法对比聚碳酸酯在自然暴露试验、自然加速光老化试验及实验室光源暴露试验中的缺口冲击强度变化,分析各种加速试验方式对自然暴露试验的模拟性。结果聚碳酸酯在拉萨户外自然暴露中,其缺口冲击强度随试验时间的延长而降低。单轴跟踪暴露和跟踪太阳反射聚能暴露这两种自然加速光老化试验方式对户外自然暴露的模拟性均较好,加速倍率分别约为1.5,6。氙弧灯下的暴露试验对自然暴露试验的模拟性比紫外冷荧灯、金属卤素灯高。结论跟踪太阳反射聚能暴露、氙弧灯下暴露可推荐为评价聚碳酸酯光老化行为的加速试验方式。     

基于电磁混响技术的电磁环境与自然环境综合试验技术

目的研究电磁环境与自然环境综合试验方法。方法针对装备电磁环境与温度、湿度环境的多物理场综合试验需求,基于电磁混响技术,解决不同环境模拟相容性问题,对关键部件进行分析和设计,并依据相关标准进行了性能测试。依据IEC61000-4-21,分别测试电磁环境与自然环境综合箱在常温、高温和低温条件下的场均匀性。结果综合场均匀性偏差最大值小于3 d B,性能满足标准要求。结论基于电磁混响技术的综合试验方法,为装备在多重环境应力综合作用下效应机理研究和适应性考核提供了手段。     

典型气候环境中改性环氧树脂有机玻璃胶接性能变化规律研究

目的研究典型气候环境对两类有机玻璃胶接接头老化性能的影响。方法在重庆、青岛和拉萨三地开展两类有机玻璃胶接接头的户外自然暴露试验,研究其拉剪强度和剥离强度随老化时间的变化规律,分析气候环境因素对胶粘剂老化的作用机理,及胶接结构的老化失效模式。结果高温、高湿及紫外光辐射等气候环境因素是影响胶粘剂粘接性能的主要外在因素,其中高温高湿环境因子对其性能影响较大,而紫外光辐射引起的光降解速度并不像理论预测那样快,胶粘工艺是影响胶接接头性能的主要内在因素。结论优选出了耐候性较好,且适合航空有机玻璃和涤纶带粘接的胶粘剂,可为该胶接接头的防老化设计提供参考。     

基于聚苯乙烯老化的大气环境严酷度分类研究

目的研究面向典型高分子材料应用的大气环境严酷度分类方法。方法开展聚苯乙烯在我国10个典型大气环境地区的自然暴露试验,对比分析聚苯乙烯表面及力学性能的变化规律及差异,确定大气环境严酷度评估参数,依据评估参数量值对大气环境严酷度分类分级。结果聚苯乙烯表面的黄色指数随时间呈线性增大,且各环境地区的规律一致,其老化模型中的常数可作为大气环境严酷度评估的性能参数。太阳辐射和高温高湿是影响聚苯乙烯劣化的主要环境因素。结论以聚苯乙烯性能为大气环境严酷度评估参数,可将我国大气环境严酷度划分为6个等级。