大型热环境试验技术的最新进展

总结了近年来航天大型热环境试验方面最新成果,主要对热环境以及热强度、热模态、热振动等力热复合试验与相关物理量测量方面的工作进行了归纳,并指出了存在的不足以及未来发展的方向。通过工程加热能力和传感器承受能力的不同,建模分析预示,采取了温度分段加热实现的方案,试验及测量技术等方面取得显著成果,但由于飞行器复杂,传热及力热耦合影响,在热结构精细分析预示与试验技术方面,特别是在试验建模验模为基础的虚拟试验技术方面尚需大量研究。应坚持理论与试验、工程研制与研究相结合的方式,不断完善持续改进,实现动力学精细化预示与天地一致性试验。     

基于离心机平台的复合环境试验系统综述

为了能够更好地模拟以加速度为基础的复合试验环境,系统总结了离心-冲击、离心-振动、离心-温度、离心-气动等四种以离心机为平台的复合环境试验技术在国内外的研究进展,并重点介绍了其中具有代表性的试验设备的技术特点、复合原理及试验能力,并对以离心机为平台的复合环境试验的未来发展趋势进行了总结和展望。     

气候环境实验室降雪环境模拟技术研究

目的建立实验室降雪环境模拟技术,为飞机等武器装备降雪环境适应性试验验证提供技术支持。方法基于对自然降雪和实验室模拟降雪机理的对比与分析,提出影响实验室内模拟降雪的关键因素,并结合理论分析和试验研究,得出实验室内模拟降雪环境的冷负荷计算方法和最优成雪的水粒直径。结果建立了实验室降雪环境模拟技术,采用该降雪环境模拟技术,降雪强度及降雪品质均满足飞机等武器装备降雪环境适应性试验验证需求。结论建立的降雪环境模拟技术切实有效,可用于实验室飞机等武器装备降雪环境适应性试验研究。     

隔振器过载振动复合环境试验研究

目的为了对试验产品的过载振动复合环境进行充分的考核,同时兼顾经济性和便捷性。方法选取橡皮绳、振动台系统进行过载复合环境试验,并分析橡皮绳、振动台系统的可行性,讨论其应用范围。结果从橡皮绳的拉伸曲线可以看出,橡皮绳的变形在5%以内刚度较大,变形超过5%刚度较小。在橡皮绳较小刚度区间,对隔振器进行振动试验,结果很好。结论采用橡皮绳、振动台系统进行隔振器过载复合环境试验不仅能够节省成本,缩短试验周期,而且能够达到很好的试验效果。     

基于仿真的动态环境试验设备系统设计

目的介绍计算机仿真技术的特点及其在动态设备系统设计中的应用。方法首先简要介绍仿真技术的发展和特点,其次介绍一些仿真经验,最后通过若干实例介绍Simulink软件在动态设备系统中的应用。结果基于Simulink仿真,可以快速获得系统运行过程中的各种所关注的参数运行结果,为系统性能评估和优化提供可靠的依据。结论计算机仿真技术已经日趋成熟,应用于动态环境试验系统设计中,可提升设计水平。     

管路复合环境试验风险评估与预防措施技术研究

目的增强新一代运载火箭液体推进剂增压及输送管路低温振动试验的风险抵抗能力,降低风险发生概率,提升管路在低温+内压+振动等复合环境试验的有效性及安全性。方法以项目风险管理相关知识为理论基础,分解试验系统各组成部分的风险因素,并加以辨识,评估各风险因素的危害成因及危害后果,在此分析的基础上,提出有效降低风险的改进方法与措施。结果通过风险的辨识、评估及预防方法与措施,在满足试验需求的基础上优化了试验系统,加强了应对此类试验风险的能力,对试验设备进行了有效改进,降低了风险发生概率,为新一代运载火箭增压输送管路地面复合环境试验的成功奠定了坚实的基础。结论对风险管理在新一代运载火箭增压管路环境模拟试验中的应用进行了研究,风险控制可以有效地降低试验中存在的各种风险的发生概率,包括风险的辨识、分析及项目的风险管理,不仅可以对人员、设备及产品的安全性提供更可靠的保障,也可以提升环境模拟试验的效率。     

低温复合条件下救灾帐篷环境适应性试验与评价

目的研究救灾帐篷性能受恶劣环境的影响。方法建立多灾复合环境试验平台,利用其平台开展救灾帐篷不同工况下的试验研究,探究不同环境下救灾帐篷内部热环境分布和保温性能的变化。结果帐篷内部热环境分层现象只发生在温度上升阶段,而在附加风载后,分层现象减弱,在下降阶段,各内表面温度变化情况表现基本一致,当附加雪载环境温度低于–10℃时,救灾帐篷的保温性变差。利用价值函数法建立了救灾帐篷耦合环境适应性评价指标体系,提出了风&低温、雨雪复合环境下救灾帐篷适应性评价方法,得出评价得分,并与试验结果相印证。结论低温复合环境下,帐篷内环境受外界影响较大,保温性能不佳,易出现“冷室效应”,应积极寻找新型材料改善帐篷在恶劣环境下的环境适应性。     

碳纤维增强尼龙复合材料低温环境适应性试验设计与分析

目的设计碳纤维增强尼龙复合材料低温环境适应性试验,分析低温环境中材料性能变化特征和老化规律,研究该材料在低温条件下的环境适应性。方法选取碳纤维增强尼龙复合材料的冲击强度为主要表征指标,对制备的缺口冲击试样开展-50℃低温试验和寒冷低温气候的自然环境试验,定期测试其冲击强度性能,分析各试验条件下力学性能特征和老化趋势。结果低温条件下碳纤维增强尼龙复合材料会发生明显脆化,表现为冲击强度下降达40%以上,而从低温恢复到常温状态,该材料性能亦会恢复到稳定值附近。结论针对碳纤维增强尼龙复合材料在低温环境下的环境适应性,其低温使用时抗冲击能力会明显下降,出现"脆化"现象,但该材料低温贮存性能较为优异,结合自然环境试验结果,可认为,低温环境下该材料具有较好的环境适应性。     

基于状态空间法的大型气候环境实验室热负荷仿真模型

目的建立可用于大型气候环境实验室初期设计热负荷计算的方法和模型,对实验室的热负荷进行计算,为制冷系统选型提供依据。方法通过分析实验室的组成结构和热负荷来源,基于状态空间法建立各部分的热负荷计算方法,在Simulink中搭建以制冷量为输入参数的实验室热负荷计算仿真模型,对实验室空载降温过程进行仿真。结果该仿真模型可以快速对实验室热负荷进行计算,并且可以方便地增减热负荷模块,实验室在降温过程中热负荷达3500 k W以上,地板结构的热负荷占到了总热负荷50%以上。结论热负荷计算结果可应用于空调系统和制冷系统的设计和选型,以及控制策略的优化。     

低温环境试验条件恢复的防凝露问题

综合分析了电子产品在做完低温环境试验后,采取条件恢复方法进行恢复处理的利与弊,重点分析了采用直接快速升温对产品进行恢复处理是导致试件凝露的主要原因,通过论证试验提出了2种解决问题的方法,通过验证试验证明,这2种新的恢复方法科学合理、简单易行、效果良好。     

大型霉菌试验箱的设计和优化选择

介绍了实现满足GJB 150,GJB 150A和RTCA/DO 160F等军民标准的大型霉菌试验设备的设计以及霉菌试验设备的主要组成,重点分析了目前霉菌实验设备几种加温加湿方法的优劣,提出了使用夹套加热和幕布加湿方法可以保证温湿度良好的均匀性和波动度;比较了测量相对湿度的两种方法,确定选用干湿球法测量相对湿度以及选用干湿球温度计测量相对湿度的注意事项。     

大型气候环境实验室上部运输系统的方案设计

目的设计出满足气候环境实验室的上部运输系统。方法根据国内外实验室上部运输系统的设计经验,结合实际使用情况,设计出满足实验室使用条件的上部运输系统方案。结果设计出的上部运输系统直接参与各环境试验的运输、吊装工作,满足气候实验室的环境条件,且具有安全可靠、便于操作维护等特点。结论设计出的上部运输系统满足气候环境实验室的使用要求。     

大型气候环境实验室空气处理系统方案探讨

目的探讨适用于大型气候环境实验室的空气处理系统方案。方法从大型气候环境实验室空气处理系统的功能出发,探讨循环风系统、新风系统和空气补偿系统方案,并对各系统的工作流程和优劣进行分析,在此基础上提出优化的集成空气处理系统方案。结果循环风系统采用串联风道比并联风道能更好地保证极限温湿度指标和均匀性指标,循环风系统与空气补偿系统集成方案优于两个个独立系统方案、具备可行性。结论该空气处理系统方案适用于大型气候环境实验室。     

柴油发电机房的环保工程设计

归纳了发电机房环保工程设计中应注意的问题.针对这些问题,对某医院发电机房进行环保工程设计,在设计中合理采用隔声、消声、排烟净化、减振等技术处理,并借鉴近年来发电机房环保设计的经验,获得了良好的效果.     

大型环境地理信息系统的改进设计与实现研究

构建大型环境地理信息系统在提高环境保护的智能性方面具有重要意义,提出基于嵌入式ARM的大型环境地理信息系统设计方法.系统分为环境地理信息采集层、信息管理控制层和信息输出层,采用多线程的套接字技术进行环境信息过滤,采用TCP/IP以太网技术构建大型环境地理信息管理的信息资源共享模块,在云计算环境中进行地理信息的在线查询和资源调度.以嵌入式ARM9TDMI为内核微处理器,实现大型环境地理信息系统的软件开发,用ARM片上控制器来完成地理信息系统的读写和数据访问操作.系统测试结果表明,设计的大型环境地理信息系统对环境地理信息存储和调度的吞吐性能较好,数据输出的误码较低,信息系统具有很好的人工智能性.     

基于大型Web网络的环境污染追查系统设计研究

传统环境追查系统能够对环境污染源进行追踪调查,但由于传统追查系统数据识别能力有限,导致追查分辨力较低,为此提出基于大型Web网络的环境污染追查系统设计。采用多模块识别探头设计,依托红外传输技术连接系统组网,通过Ad-hoc协议的调制,完成现场设备系统的架构;对追查数据进行理论计算,实现环境污染的追查与标记,完成基于大型Web网络的环境污染追查系统设计。提出的环境污染追查系统比传统追查系统分辨力提升50.7%,且具有良好的运行稳定性。     

大型综合气候实验室基础环境模拟系统设计

目的设计出一套适用于大型综合气候实验室的基础环境模拟系统,用于实现温度和湿度等基础环境。方法通过分析实验室功能和热负荷,并综合考虑国外气候实验室的设计特点,提出基础环境模拟系统总体方案,该系统由复叠制冷系统、载冷载热系统、循环风系统、新风系统等8个子系统组成,并完成分系统设计。结果调试结果表明,基础环境模拟系统可实现-55～74℃的温度环境及RH为5%～95%的湿度环境,并可完全支持降雪、太阳辐射、冻雨、淋雨、吹风等特殊气候试验。结论设计出的基础环境模拟系统满足大型综合气候实验室的使用要求。     

电源环境应力筛选试验自动测控系统研究

目的设计开关电源环境应力筛选测控系统。方法运用LabVIEW对仪器进行自动控制。结果实现了仪器控制,数据采集、监视与存储,数据回放等功能。结论测控系统运行稳定,操作简便,数据获取和处理便利。具有硬件配置简单、易维护,软件开发灵活等特点。     

环境试验箱围护结构传热研究

通过对环境试验箱围护结构由高温降至低温时的非稳态传热过程建立物理模型和数学模型,并使用有限容积法及TDMA进行围护结构传热数值计算来分析3种不同降温工况下的围护结构的传热特性,提出了围护结构质量系数概念,用以简化计算其降温时的耗冷量.     

基于典型地域的地面雷达实验室环境试验设计

总结了东南沿海和东北地区2个典型地域的环境条件特点及其典型环境因素对地面雷达装备不同程度的影响.分析了地面雷达装备的寿命期特性及执行任务的情况,确定了其任务剖面和寿命期的环境剖面,利用试验剪裁的方法,设计制定出了分别适应2个典型地域环境条件的地面雷达装备发射模块的实验室环境试验剖面,包括试验项目、试验参数和测试方法等.