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。     

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。     

太阳跟踪反射聚光户外加速试验研究

太阳辐射是引起有机材料老化的最主要原因.由于拉萨高原地区的太阳辐射年总量比内地同纬度高出约1倍,在拉萨进行有机涂层样品的户外暴露试验,其老化速度可大大提高.通过在拉萨试验站对4种常用的有机防护涂层开展太阳跟踪反射聚光户外加速试验和自然暴露试验对比研究,优选出了环境适应性好的材料,并验证了其加速性.     

自然环境超高加速光老化试验系统研制

目的 设计一种能够高效强化太阳紫外光辐射强度的自然环境加速试验设备,在自然环境环境中,用于高分子材料及制品、零部件的耐光老化高加速试验与快速评估。方法 自然环境超高加速光老化试验系统研制主要采用模块化设计思路,基于3个太阳辐射强化原理,开展紫外反射镜开发,设计系统总体结构、试验主机、太阳能供电分系统和控制分系统等,对主机结构进行有限元强度和变形量分析,开发以PLC为核心的控制系统和以触摸屏及计算机为媒介的人机交互软件。结果 研制的自然环境超高加速光老化试验系统采用太阳能清洁能源供电,实现了40倍以上的太阳紫外辐射强化。结论 研制的自然环境超高加速光老化试验系统加工与制造难度小,加速倍率高,环境友好,使用效费比高,更适用于户外装备用高分子材料及制品的耐光老化评估。     

西藏地面太阳光谱观测

通过使用德国TriOS公司生产的RAMSES-ACC-UV/VIS光谱仪,在2016—2017年对西藏四个地区(拉萨、林芝、阿里和定日)进行了阶段性的太阳光谱(波长280—950 nm)实地观测。初步研究了西藏四个地区地面太阳光谱强度、光谱曲线特征以及光谱随时间的变化等,结果显示在本次观测期间,2017年7月21日(晴天)当地正午(北京时间13点58分)拉萨晴天光谱在476.6 nm波长处出现强度最高,峰值达到2.05 W?m~(-2)?nm~(-1)。同时对比了观测期间拉萨与定日、拉萨与林芝的当地正午晴天太阳光谱特征,对比结果表明:定日光谱强度高于拉萨,拉萨光谱强度高于林芝。定日光谱曲线平滑程度高于拉萨,拉萨光谱曲线平滑程度高于林芝,主要由水汽、氧气吸收造成。     

太阳跟踪反射聚能户外加速曝晒方法的对比研究

目的 找出太阳跟踪反射聚能户外加速曝晒方法的特点和价值。方法 基于几种典型的透明高分子材料试样,分别在佛罗里达典型亚热带潮湿环境自然曝晒、汽车外饰实验室氙灯加速耐候试验及亚利桑那太阳跟踪反射聚能户外加速曝晒黄变结果相关性、加速性和区分度的对比分析,来比较这几种试验方法的特点。结果 户外加速曝晒和自然曝晒的相关性高于氙灯加速试验和自然曝晒的相关性。与自然曝晒相比,户外加速曝晒的平均加速倍率及不同试样的加速倍率的相对差异明显小于氙灯加速试验。自然曝晒和户外加速曝晒的区分度也明显大于实验室氙灯加速试验。结论 户外加速曝晒方法较好地均衡了相关性、加速性、加速一致性及区分度,适合高分子材料的验证性试验。     

太阳能高倍聚光光伏电——热联产复合系统的研究

本项论文以提高太阳能综合利用效率为目标,围绕高效太阳能光电-光热复合利用的理论建模问题,在太阳能高倍聚光光伏发电技术的基础上,发展高效太阳能光电-光热复合利用技术。在提高太阳能综合利用效率的同时,解决高倍聚光光伏发电中太阳能电池冷却这一瓶颈问题,为太阳能利用开辟了一条新的途径,具有广泛的应用前景和重要的社会意义。     

西藏阿里地表面太阳光谱观测

阿里位于青藏高原西部,是太阳能资源极其丰富的地区.本次在西藏阿里噶尔县(海拔4280 m,32°30′02″?N,80°06′01″?E)夏至日前后,对波长在280?—?1200 nm的太阳光谱进行了短期观测.结果显示:阿里2020年6月21日12:34,在482 nm波长处出现了太阳光谱辐射强度的最大值2.33 W·...     

航空有机玻璃加速老化试验技术研究

介绍了导致有机玻璃老化的主要环境因素、加速老化环境谱的编制方法和有机玻璃的加速老化试验技术,对某飞机座舱盖有机玻璃进行了自然老化试验和加速老化试验,2种老化试验后有机玻璃疲劳试验结果的对比表明,提出的有机玻璃加速老化试验技术是可行、有效和适用的.     

某推进剂低温加速老化试验研究

目的考查某推进剂在-10℃和-28℃这两个温度下性能随老化时间的变化趋势。方法采用低温加速老化试验。结果在低温下老化推进剂最大抗拉强度先下降然后逐渐升高,伸长率变化趋势较为复杂。常温正常拉伸速度条件下伸长率基本在初始值附近波动,低温快速拉伸条件下伸长率直线下降。结论低温下推进剂老化力学性能的变化趋势与高温老化不尽相同,造成这种差异的原因可能是老化机理不同所致。     

火工品温湿度双应力加速寿命试验方法研究

目的 获取火工品温湿度加速系数,建立温湿度双因素加速寿命试验方法。方法 通过设计3种火工品不同温湿度加速条件下的加速寿命试验,定期取样进行性能测试,利用获取的性能数据和选定的温湿度加速模型,计算3种火工品的温湿度加速系数和湿度项反应速率常数,确定温湿度加速模型公式。结果 获取了3种火工品的温湿度加速系数和湿度项模型参数,初步建立了火工品温湿度双因素加速寿命试验方法,并对下一步研究方向进行了展望。结论 建立的火工品温湿度双因素加速寿命试验方法可由高温高湿加速试验时间外推常温常湿贮存时间,适用于自身密封性差或密封失效,且贮存环境湿度大的火工品的寿命预测。     

汽车内饰材料的人工老化试验

讨论了光的能量和辐射强度、环境温度和湿度对汽车内饰材料老化的作用,介绍了国外广泛使用于汽车内饰材料老化的试验方法和试验设备,认为以氙灯和金属卤素灯为光源的试验设备配置适当的滤波器可进行模拟性最好的人工老化试验,建议加强汽车用材料的老化试验技术和评价方法的研究,尽快制定我国的汽车内饰材料老化试验方法的标准.     

用于库房温湿度控制的太阳能发电系统研究

设计了采用离网光伏发电和大容量蓄电池储能为基本供电模式的智能库房温湿度监控系统,以太阳能发电系统关键技术为研究重点,分析建立了与气候条件和库房管理要求相关联的发电系统负载计算、发电系统容量计算的数学理论方法,阐述了太阳能电池板优化原理,为太阳能发电技术在库房温湿度环境控制上的应用提供了模式和方法。     

微环境温湿度检测装置的研制

目的研制一种包装容器微环境温湿度测试和记录装置,实现对包装容器微环境温度和湿度试验数据的检测。方法基于RS485通讯接口的微环境数据采集与记录装置,将装置分为硬件和软件两个部分,硬件主要包含人机界面、存储器、传感器、RS485Hub和电源五个部分,软件包括数据采集与处理程序和可视化界面两个部分,从而实现对微环境温湿度试验数据的检测和记录。结果利用研制的装置对贮存环境下包装容器样品微环境温湿度进行了一段时间的测试,将测试结果与计量合格的温湿度计的所测结果进行了对比分析。结论研制微环境温湿度测试和记录装置性能稳定,尺寸较小,携带方便,能同时测量32组试验样品的微环境温湿度,具有较高的测量精度和广阔的应用范围。     

高空长航时无人机工作环境特性

对世界上具有代表性的长航时无人机的升限和续航时间两个主要性能进行整理和归纳,并对其中两种典型飞机进行了简单介绍。建立在标准大气模型的基础上,忽略地区性、昼行性、季节性的波动和纬度的影响,以海拔高度作为变量,整理了气温、气压、太阳辐射三个环境参数的计算方法。在国内选出涵盖沿海、高原、沙漠、平原等多种地形地貌,以及不同海拔高度的五个地区。对这个五个地区的大气环境和太阳辐射进行调研,以获取具有代表性的典型地面-高空环境特点,并对这五个地区的温度、湿度、辐射在不同高度的数据进行了分析,各环境参数均表现出了明显的周期性和地区差异。     

湿热海岸沙漠环境特征与干热沙漠环境特征对比分析

目的 对比分析海岸沙漠与干热沙漠的环境特征。方法 基于对温度、湿度、太阳辐射等典型环境要素的极值、月变化、累计作用日和日变化等的对比研究,掌握2类沙漠环境特征的差异。结果 湿热海岸沙漠常年高温年平均气温接近30℃,最高气温达到47.2℃。干热沙漠环境月温度变化明显。湿热海岸沙漠环境高温累计作用时间长,日最高温超过35℃的天数为190d。受海洋气候的影响,湿热海岸沙漠湿度比干热沙漠高约10%,因此湿热海岸沙漠更容易出现结露的现象。湿热海岸沙漠月辐射量均维持在较高水平,而干热沙漠在冬季月总辐射急剧降低。2种沙漠环境的年均降水量均较小,海岸沙漠环境略大于干热沙漠环境,干热沙漠环境年降水量波动不大。受海洋气候的影响,海岸沙漠环境降水量年分布差异极大。结论 湿热海洋大气作用下的海岸沙漠环境酷热,且高温持续时间极长,湿热海岸沙漠环境中使用的产品需加强耐极端高温和长期高温的环境适应性设计,高分子材料更易变形。相比于干热沙漠,湿热海岸沙漠湿度更高,更易出现结露的现象,金属材料更易发生腐蚀。湿热海岸沙漠总辐射比干热沙漠高,高分材料易发生老化,寿命降低。受海洋气候影响,海岸沙漠降水量年分布差异极大,湿热海...     

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。