弱密封火工品的失效模式和贮存性能研究

目的 获取弱密封火工品在温度和温湿度环境下的失效模式和贮存性能。方法 设计温度和温湿度2种环境下2种弱密封火工品的加速寿命试验,对加速贮存后的火工品进行外观检查、性能测试和失效模式分析。结果 点火头这类防潮漆密封火工品的失效模式主要是作用时间变长,点火能力不足,其失效机理主要是脚线的氧化、药剂的潮解和药剂中还原剂的氧化。火焰雷管这类绸垫涂胶密封的火工品,在温湿度应力下的失效模式主要为输出能力下降,其失效机理主要是部羧铅遇水发生化学反应。结论 弱密封火工品在温湿度环境下的贮存特性与自身密封性和装药特性有密切关系,其失效速率取决于自身的密封性和主装药剂的吸湿性和稳定性。     

激光点火器耐压密封及其影响

目的促进激光点火技术在安全弹药领域的应用。方法从激光点火器作用后承受高动态压力的需求出发,研究基于玻璃封接技术的激光点火器密封性能及其影响因素。确定采用箱式电阻炉对激光点火器壳体与透镜间进行玻璃密封的温度为430℃,保温时间为13～15min。对不同始发装药、不同密封工艺的激光点火器透镜发火后,其表面光学膜层变化、与激光点火器相连接的光纤端面损伤程度进行分析,研究点火前后承受气压性能变化。结果始发装药为BPN等点火类药剂时,激光点火器具有较高的动态密封性能,可稳定达到30 MPa下2 min不泄露;始发装药为BNCP等起爆类药剂时,随着装药量的增大,密封性能变差。结论改善玻璃封接工艺有利于提高密封性,如封接长度变长,发火后耐压密封性会有所提升。     

基于灰色关联理论分析水面舰船环境对数字多用表贮存性能的影响

目的评价水面舰船环境中温度、湿度和盐雾环境因素对数字多用表贮存性能影响的敏感性。方法模拟水面舰船舱室环境,开展贮存环境试验,测量数字多用表的性能数据和贮存环境数据。通过灰色关联分析,评估不同环境因素对数字多用表贮存性能影响的敏感性。结果分析了四种模拟舱室环境、两种型号数字多用表的贮存性能受温度、湿度和盐雾环境影响的关联度。结论采用灰色关联理论研究环境因素对数字多用表贮存性能的影响,并对比关联度计算结果发现:温度影响最大,湿度其次,盐雾影响最小。     

直升机用橡胶密封产品环境试验技术研究进展

以我国直升机在恶劣环境条件下服役导致密封产品频繁发生失效故障为背景,对航空橡胶密封材料及产品的环境试验与评价技术进行了梳理总结。分析了橡胶密封材料及产品大气暴露试验、户外自然加速暴露试验等自然环境试验技术的发展现状,介绍了热空气老化、紫外老化、臭氧老化、湿热、低温、盐雾、霉菌及综合环境试验等橡胶密封材料及产品实验室模拟加速试验技术的作用机理及试验方法。在此基础上,提出了今后应在橡胶密封产品实验室多因素模拟加速试验技术、密封结构件环境效应数据积累和应用等方面加强研究。     

密封包装容器微环境温湿度模型的建立与仿真

目的建立温湿度模型和仿真软件,对贮存环境下一段时间内包装容器微环境温湿度进行预计,为提前预测容器内产品的性能变化情况提供技术支撑。方法分析微环境温湿度与密封包装材料、环境的关系,建立温湿度模型,用有限元方法进行仿真,并用实测数据对仿真模型进行对比和验证。结果与试验实测结果相比较,温度仿真结果的最大相对误差不超过8%,湿度仿真结果的最大相对误差不超过11%。结论微环境温湿度仿真软件能对贮存时间较长、不同规格的包装容器微环境温湿度进行准确预计,具有良好的应用前景。     

考虑贮存剖面的固体火箭发动机橡胶密封圈贮存寿命研究

目的 对贮存周期内包含多个温度环境剖面的固体火箭发动机橡胶密封圈贮存寿命进行评估。方法 通过开展硅橡胶材料加速老化试验,结合Arrhenius老化规律,建立硅橡胶老化模型,获得硅橡胶加速老化等当规律,并根据等当关系开展模拟密封装置加速老化试验,考核老化后硅橡胶密封性。最后通过对固体火箭发动机贮存环境剖面进行梳理,计算出贮存周期下的等效温度,并结合试验获得的硅橡胶密封圈老化性能,直接对该贮存周期下密封圈老化寿命进行评估。结果 通过硅橡胶材料老化试验及模拟密封装置老化试验,得到了25℃下硅橡胶能够满足20 a的使用寿命。随后通过梳理并计算得出固体火箭发动机贮存周期下的等效温度为22.78℃,可以直接获得该发动机使用的硅橡胶密封圈寿命在该贮存环境下能够满足20 a使用寿命。结论 通过计算贮存周期下多个温度环境剖面的等效温度,并结合加速老化试验结论,可快速获得橡胶密封圈老化寿命。     

动车组关键板卡失效分析与预防措施

目的 对动车组关键板卡进行失效分析,并提出预防改进措施.方法 通过对动车组运用过程中的环境分析,确定影响板卡性能的主要因素为温度与湿度应力.为缩短试验周期,设计恒温恒湿加速应力试验,快速暴露板卡及其元器件的薄弱环节.试验中受应力影响,板卡与元器件发生了不同程度的失效.通过对失效部件的物理化学性能进行分析,对板卡的使用环境与分析方法提出建议.结果 动车组板卡在高温高湿环境下的失效模式为电性能故障,由于密封不良,电感表面有纤毛和白色附着物,工作时温度过热导致漆包膜破损,从而使电感失效,焊点、PCB基材与三防漆未检测到失效老化.结论 电感、MOS管、电解电容等元器件受温湿度应力影响较大,且板卡的密封与使用环境也影响着板卡的使用寿命,日常使用应注重散热与密封.通过该项目研究为板卡失效预防提供了可行方法.     

液体发动机涡轮泵端面密封贮存变形研究

为研究长期贮存下涡轮泵端面密封变形对液体火箭发动机安全使用的影响,对端面密封在长期贮存条件下的变形情况和失效机理进行了研究,给出了长期贮存的端面密封静环组件最大变形量,对端面密封泄漏率进行了理论计算.为开展地面漏气和漏液试验设计,加工了模拟变形静环组件,通过试验建立了静环组件变形与漏气和漏液关系数学模型.研究表明长期贮存条件下涡轮泵端面密封变形导致的介质泄漏会给发动机安全使用造成隐患,研究结果将为长期贮存条件下的液体火箭发动机安全使用提供重要参考.     

某公司密封源测井项目辐射水平调查与评价

文章针对密封放射源测井的贮存、运输及现场测井各个阶段进行分析,开展了不同阶段放射性水平监测调查,并对监测调查结果进行剂量估算,通过剂量估算掌握了两种类型密封放射源在测井过程中对环境及人员造成的辐射危害。经过监测与数据分析,在贮存、运输及现场测井等各个阶段其剂量结果满足国家标准限值要求。此次监测结果为今后开展密封放射源辐射环境影响评价提供数据借鉴。     

某机械陀螺长贮性能演变规律及性能退化模型研究

目的 针对长期贮存后机械陀螺的性能退化会影响制导系统侧偏和射程的问题,提出一种性能退化预测模型的建立方法,用于掌握机械陀螺长贮性能退化规律。方法 首先,针对机械陀螺结构特性和贮存环境,确定敏感应力为温度,加速模型为阿仑尼乌斯模型,开展机械陀螺的加速贮存试验。其次,对加速贮存试验过程中的机械陀螺进行周期性的参数检测,分析各性能参数随试验时间的性能退化演变规律,确定垂直漂移为其退化敏感参数。最后,拟合垂直漂移参数在各温度应力下的性能退化曲线,建立性能退化轨迹模型。结果 采用实际自然环境贮存6、7、8、10 a的性能数据对模型进行验证,模型预测准确度分别为86.70%、96.28%、91.53%、85.92%。结论 建立的性能退化模型评估准确度在85%以上,该模型可应用于指定贮存时间下机械陀螺仪的性能退化行为预测。     

主减速器橡胶密封圈性能衰减模型及日历寿命评估

目的 构建主减速器橡胶密封圈储存/装机条件下的性能衰减模型,评估其实际储存日历寿命、储存/装机条件下的折算系数。方法 将功能结构件实际尺寸（实际装配、初始轴向厚度和压缩时轴向厚度）、实际生产产品尺寸和安全裕度相结合,确定橡胶密封件的失效判据。对实际使用的FX-4、FX-17橡胶密封圈2种初始压缩率的装机状态下进行5个温度点的加速老化试验,测定2种橡胶密封圈压缩永久变形率的老化指标参数,利用回归分析得到相应的衰减模型,结合实际储存13a的橡胶密封圈的压缩永久变形率进行检验,确定储存/装机条件下的折算系数。结果 以25%为失效判据,橡胶密封圈储存年限可达19.8 a。结论 为了保证使用安全和外场计算方便,FX-4密封圈装机使用1 a相当于储存2 a,FX-17密封圈装机使用1 a相当于储存3 a。     

基于循环冲击加速试验的某O型橡胶密封圈寿命评估方法

目的 快速准确评估温度循环条件下某O型橡胶密封圈的贮存寿命。方法 模拟O型橡胶密封圈真实受压状况,设计专用夹具,在4个应力条件下开展温度循环冲击加速寿命试验,获得密封圈退化数据,分析并获得密封圈伪失效寿命,构建修正Coffin-Manson模型,并利用不同试验条件下得到的伪失效寿命数据对模型进行参数估计,获得Coffin-Manson寿命预估模型,外推常温条件下密封圈的贮存寿命。结果 通过试验表明,指数模型相比对数模型与线性模型能更准确描述密封圈的退化情况,经Coffin-Manson模型评估,该O型橡胶密封圈常温条件下的贮存寿命为6.13 a,与工程经验数据吻合。结论 所提出的基于循环冲击加速试验的O型橡胶密封圈寿命评估方法可以准确评估密封圈的贮存寿命,大大缩短试验周期,节省寿命评估试验时间和成本,为密封器件的寿命评估提供了参考。     

自然储存过程中点火具性能变化规律研究

目的研究点火具的点火压力随储存时间、地区的变化规律。方法对在正常储存条件下分别储存于北方和南方地区,储存年限分别为5,10,15,19年的某型点火具进行点火压力-时间关系试验。结果点火压力随时间的增加先上升后减小,北方地区的最大压力下降了0.4 MPa左右,南方地区的最大压力下降了0.3 MPa左右。在北方地区储存的点火具的最大压力时间要长于在南方地区储存的点火具最大压力时间。结论点火具在长时间储存和不同地区储存的参数会发生变化,但是参数的变化在允许的范围之内,地区的差异会对点火具的性能产生一定的影响,影响的主要因素之一是温度。     

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。     

人体静电作用下桥丝火工品发火概率计算

应用有限元方法,通过算例模拟了桥丝式电火工品（EED）静电发火的三维温度场,并采取统计方法估算了火工品临界发火温度;结合可靠性理论应力一强度模型,采用蒙特卡罗方法,计算了EED在人体静电作用下的发火概率;最后分析了各因素对火工品发火概率的影响。结果表明,人体静电电压是影响桥丝式EED发火概率的最主要因素,EED在人体静电作用下的发火概率高达17．1％。     

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。     

橡胶密封件加速老化试验影响因素分析及验证

通用的橡胶材料加速老化试验方法未考虑初始压缩率、密封形式、密封介质等工程应用的细节因素。通过一系列对比试验,初步掌握了上述各因素对橡胶密封件加速老化试验结论的影响程度,为工程实践中科学评估装备贮存寿命提供了依据。     

某无人机回收系统故障改进设计

目的解决无人机回收过程中,点火具工作失效,导致无人机坠毁的问题。方法对点火具工艺进行改进,点火具收口至管壳口部与定位环完全接触,在绸垫与管壳的接缝处用硝化棉胶液粘接。结果地面试验验证和空中飞行验证表明,改进措施有效,更改后的点火具工作稳定可靠。结论更改工艺后的点火具工作稳定,满足无人机回收系统使用要求,相比原状态提高了回收系统工作可靠性。     

3号喷气燃料加速老化实验中性能指标变化趋势研究

目的研究作为导弹用涡轮发动机贮存寿命薄弱环节之一的油封燃料的贮存稳定性。方法借鉴国外燃料加速老化试验方法,开展不同状态燃料的加速老化实验。结果掌握了3号喷气燃料加速老化实验中性能指标变化趋势,评价了不同状态的3号喷气燃料的贮存稳定性。结论脱水脱氧喷气燃料的贮存稳定性优于普通喷气燃料,贮存16年后变质仍程度较低。