检索结果-内蒙古大学图书馆

强度与环境 2025年第2期52卷 1-10页

作者：姚艺豪李志强刘乔雨刘宝瑞北京强度环境研究所可靠性与环境工程技术重点实验室北京100076

超高温环境下复合材料力学性能测试是制约新材料研制、热强度评估和工程应用的关键技术瓶颈,超高频感应加热技术在复合材料超高温力学性能测试中应用前景广阔。为了评估感应式热环境试验模拟效果、获取试验件的热响应规律,本文以C/SiC... 详细信息

超高温环境下复合材料力学性能测试是制约新材料研制、热强度评估和工程应用的关键技术瓶颈,超高频感应加热技术在复合材料超高温力学性能测试中应用前景广阔。为了评估感应式热环境试验模拟效果、获取试验件的热响应规律,本文以C/SiC复合材料拉伸试验件为研究对象,采用细观建模方法,建立了包含碳纤维编织结构的有限元感应加热分析模型,对感应加热过程中试验件的磁感应强度、感应电流、发热量和温度场分布情况进行研究,阐明了试验件在感应加热过程中的升温机理及变化规律;并通过与试验过程中试件表面温度分布情况进行对比,验证了模拟结果合理性。

关键词：感应加热温度场编织结构复合材料电磁热耦合

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空间环境自由分子流与壁面动量适应系数研究

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空间控制技术与应用 2025年第02期51卷 71-80页

作者：郭占平商圣飞唐振宇郑慧奇章潜李馨洁贺碧蛟北京卫星环境工程研究所可靠性与环境工程技术重点实验室北京航空航天大学

超低轨道飞行器已经成为空间技术领域的研究热点.在超低轨环境下，空间分子对飞行器产生的气动阻力会使飞行器速度衰减，从而需要频繁进行速度补偿.超低轨环境下的气体流动属于稀薄流动，气体分子与固体壁面的相互作用对气动阻力的评估... 详细信息

超低轨道飞行器已经成为空间技术领域的研究热点.在超低轨环境下，空间分子对飞行器产生的气动阻力会使飞行器速度衰减，从而需要频繁进行速度补偿.超低轨环境下的气体流动属于稀薄流动，气体分子与固体壁面的相互作用对气动阻力的评估至关重要.基于气固相互作用的Maxwell模型，重点开展了适应系数的评估研究.研究结果表明，超低轨空间分子流对卫星表面材料（聚酰亚胺）的正向入射适应系数为0.98，随着入射角度的增加呈下降趋势，变化区间约为0.67～0.98.通过圆柱绕流试验进行了气动力的校验，计算结果与试验结果吻合较好.本项研究可以为超低轨飞行器大气气动力和力矩仿真的适应系数选择提供参考.

关键词：超低轨空间大气气动力 Maxwell模型适应系数

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空间站快速充电效应的物理过程及特征

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物理学报 2013年第22期62卷 445-451页

作者：黄建国易忠孟立飞赵华刘业楠可靠性与环境工程技术重点实验室北京100094 北京卫星环境工程研究所北京100094

"快速充电事件"是国际空间站2006年首次观测到的一种充电现象,在出地影瞬间的1—3 s内航天器结构体被迅速充到30—70 V的负电位,显著超过空间站的安全设计标准,一度引起国际航天界的关注.目前国际上对"快速带电"的... 详细信息

"快速充电事件"是国际空间站2006年首次观测到的一种充电现象,在出地影瞬间的1—3 s内航天器结构体被迅速充到30—70 V的负电位,显著超过空间站的安全设计标准,一度引起国际航天界的关注.目前国际上对"快速带电"的研究尚不充分.基于Furguson等的研究,本文建立了快速充电的物理模型,对快速充电的机理和规律给出了合理的解释.计算及分析结果表明:快速充电是在航天器出地影瞬间由高压太阳电池阵的光伏激发过程驱动的,是一种非平衡态的充电过程;快速充电脉冲主要是由于在太阳帆板电压的快速启动过程中帆板上的电子充电电流未及时被玻璃盖片的充电所阻塞而导致的,当快速充电过程达到平衡时便表现为"正常充电事件";快速充电的幅度主要取决于太阳帆板电压的启动时间、启动方式等,因此表现出一定的离散性,但随着等离子体密度的增大而衰减,与国际空间站观测结果一致.

关键词：表面充电等离子体国际空间站高压太阳电池阵

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锌改性微弧氧化热控涂层的研究进展

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表面技术 2020年第12期49卷 1-7页

作者：李涛姜利祥北京卫星环境工程研究所可靠性与环境工程技术重点实验室北京100094

航天器在轨工作时,由于处于独特的空间环境,将面对各种极端条件。因此为保障其安全稳定地运行和工作,在航天器结构材料表面构筑具有低吸收性能与高发射性能的热控涂层成为研究热点。微弧氧化(MAO)技术是一种新兴的热控涂层制备方法,具... 详细信息

航天器在轨工作时,由于处于独特的空间环境,将面对各种极端条件。因此为保障其安全稳定地运行和工作,在航天器结构材料表面构筑具有低吸收性能与高发射性能的热控涂层成为研究热点。微弧氧化(MAO)技术是一种新兴的热控涂层制备方法,具有操作简易、组成可调控性、涂层致密以及广泛适用性等优点,适用于制备长服役期高性能热控涂层。综述锌改性微弧氧化热控涂层的研究进展,阐述了材料热控性能的评价指标及热控材料的分类,重点概述了改性剂锌源种类(如Zn2+或ZnO纳米粒子)对微弧氧化过程、反应机理、涂层结构和组成以及热控性能等的影响。最后,针对原位构筑MAO热控涂层现在主要存在的问题进行了分析,并对未来发展趋势进行了展望。

关键词：热控涂层微弧氧化低太阳吸收高红外发射性能优化 ZnO

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空间站快速充电事件的机理研究

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物理学报 2013年第9期62卷 566-573页

作者：黄建国易忠孟立飞赵华刘业楠北京卫星环境工程研究所研发中心北京100094 可靠性与环境工程技术重点实验室 100094

空间站等大型航天器由于采用高压太阳电池阵而引发的带电问题成为近年来航天器带电研究领域的热点问题.近年来观测到国际空间站(ISS)在出地影瞬间产生的"快速带电"事件(也称"异常带电"),再度引起了对低轨道航天器... 详细信息

空间站等大型航天器由于采用高压太阳电池阵而引发的带电问题成为近年来航天器带电研究领域的热点问题.近年来观测到国际空间站(ISS)在出地影瞬间产生的"快速带电"事件(也称"异常带电"),再度引起了对低轨道航天器充电效应的深入研究."快速带电"事件的特征为,集中出现在出地影的瞬间,在几秒内快速上升到较高电位(30—70V),然后在几十秒时间内缓慢衰降,相对高压电池阵本身引起的结构体带电(称为"正常带电",一般在30V以下)严重得多.目前国际上对"快速带电"的研究尚不充分.本文在Furguson等人机理研究工作的基础上,首次建立了描述"快速带电"事件的物理模型,定量揭示了其充电过程的主要机理.根据该模型对国际空间站的"快速带电"进行计算,结果与观测到的典型充电脉冲符合,模型预测的快速带电事件的统计规律也与观测结果基本一致.

关键词：表面充电等离子体空间站高压太阳电池阵

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电推进羽流粒子束溅射的蒙特卡罗模拟

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推进技术 2022年第5期43卷 399-407页

作者：商圣飞姜利祥李涛向树红北京卫星环境工程研究所北京100094 北京卫星环境工程研究所可靠性与环境工程技术重点实验室北京100094

为了研究电推进羽流对推力器及航天器造成的溅射腐蚀作用,采用蒙特卡罗方法对羽流等离子体对材料的溅射进行模拟,研究了溅射的级联碰撞机理,并开展了Xe离子正入射、斜入射Cu材料的溅射率、溅射产物的能量分布以及空间角分布的研究。结... 详细信息

为了研究电推进羽流对推力器及航天器造成的溅射腐蚀作用,采用蒙特卡罗方法对羽流等离子体对材料的溅射进行模拟,研究了溅射的级联碰撞机理,并开展了Xe离子正入射、斜入射Cu材料的溅射率、溅射产物的能量分布以及空间角分布的研究。结果显示,蒙特卡罗方法对溅射率和能量分布的计算结果与试验结果吻合较好,误差<30%,但是斜入射溅射率和方向分布吻合较差,最大误差>50%。认为影响溅射的主要因素为晶体的结构、二体碰撞的基本假设以及入射粒子的注入累积效应。

关键词：推力器电推进羽流溅射碰撞蒙特卡罗模拟粒子束

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真空强电磁场环境下铝的二次电子倍增规律

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北京航空航天大学学报 2023年第7期49卷 1606-1613页

作者：商圣飞杨晓宁杨勇毕研强武南开于澜涛北京卫星环境工程研究所北京100094 可靠性与环境工程技术重点实验室北京100094

针对卫星表面受强电磁环境的影响导致的充放电问题,采用1D3V的粒子网格(PIC)方法对卫星表面铝材料在空间强电磁环境作用下的二次电子倍增作用规律进行研究。结果表明:星表铝材料在不同微波幅值、不同频率下的二次电子倍增效应存在“最... 详细信息

针对卫星表面受强电磁环境的影响导致的充放电问题,采用1D3V的粒子网格(PIC)方法对卫星表面铝材料在空间强电磁环境作用下的二次电子倍增作用规律进行研究。结果表明:星表铝材料在不同微波幅值、不同频率下的二次电子倍增效应存在“最易”倍增区间;二次电子倍增规律表现为在特定频率下,铝的二次电子倍增随着微波电场幅值的增大先增强后降低,表现出最佳倍增区间的效应;在特定幅值下,铝的二次电子倍增效应也会先增强后降低,但是整体表现出低频时倍增强,高频时抑制倍增的效应。

关键词：高功率微波空间电磁环境星表材料二次电子倍增放电

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基于遗传算法的卫星磁模型研究

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电子学报 2020年第6期48卷 1108-1112页

作者：徐超群易忠孟立飞刘超波黄魁可靠性与环境工程技术重点实验室北京100094 北京卫星环境工程研究所北京100094

针对卫星磁特性研究与磁试验,建立了卫星多磁偶极子模型,分离了线性和非线性部分,利用遗传算法,以测点的模拟值和测量值之差的均方根作为目标函数,搜索多磁偶极子的位置,同时检测拟合误差,使得目标函数达到最优的同时,拟合误差也满足要... 详细信息

针对卫星磁特性研究与磁试验,建立了卫星多磁偶极子模型,分离了线性和非线性部分,利用遗传算法,以测点的模拟值和测量值之差的均方根作为目标函数,搜索多磁偶极子的位置,同时检测拟合误差,使得目标函数达到最优的同时,拟合误差也满足要求.最后对卫星静止状态和加电状态的磁性进行了计算,试验结果表明,用该方法建立卫星磁场模型精度高,磁矩和磁场的误差均小于5%,并且对测量误差不敏感,具有很强的鲁棒性.

关键词：卫星多磁偶极子遗传算法误差

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基于特征长度的非球形弹丸超高速撞击碎片云特性研究

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高压物理学报 2012年第1期26卷 7-17页

作者：徐坤博龚自正侯明强郑建东杨继运北京卫星环境工程研究所可靠性与环境工程技术国防科技重点实验室北京100094

根据ORDEM2000模型和卫星标准解体模型(SBM),确定空间中真实空间碎片的典型形状和撞击姿态。利用AUTODYN仿真软件,基于碎片特征长度,对立方体、方形薄片超高速撞击产生的碎片云进行三维数值模拟,从形状、质量分布、速度分布与能量分布... 详细信息

根据ORDEM2000模型和卫星标准解体模型(SBM),确定空间中真实空间碎片的典型形状和撞击姿态。利用AUTODYN仿真软件,基于碎片特征长度,对立方体、方形薄片超高速撞击产生的碎片云进行三维数值模拟,从形状、质量分布、速度分布与能量分布深入分析碎片云特性,并与通用的球形标准弹丸进行比对。结果表明:弹丸形状及撞击姿态对碎片云特性有显著影响,立方体和方形薄片弹丸角撞击时产生的毁伤能力最大,而球形弹丸最小。因此,基于标准球形弹丸获得的弹道极限方程低估了航天器遭受空间碎片撞击损伤的风险,而基于真实碎片特征长度的弹丸形状效应研究将对现行的球形弹丸弹道极限方程(或曲线)做出更合理的修正。

关键词：空间碎片超高速撞击碎片云弹丸形状效应数值仿真

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活性弹丸超高速撞击蜂窝夹芯板双层结构的损伤特性

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爆炸与冲击 2024年第7期44卷 81-94页

作者：任思远武强张品亮宋光明陈川龚自正李正宇北京卫星环境工程研究所北京100094 可靠性与环境工程技术国防科技重点实验室北京100094

为了研究蜂窝夹芯板双层结构在活性弹超高速撞击下的损伤特性,制备了PTFE(polytetrafluoroethylene)/Al/Cu柱形活性弹丸,利用二级轻气炮对蜂窝夹芯板双层结构靶开展超高速撞击实验,采用超高速摄像机记录了活性弹撞击蜂窝板的碎片云演化... 详细信息

为了研究蜂窝夹芯板双层结构在活性弹超高速撞击下的损伤特性,制备了PTFE(polytetrafluoroethylene)/Al/Cu柱形活性弹丸,利用二级轻气炮对蜂窝夹芯板双层结构靶开展超高速撞击实验,采用超高速摄像机记录了活性弹撞击蜂窝板的碎片云演化过程,分析了蜂窝板的穿孔特性和结构内部各组件的损伤特征;数值模拟了撞击过程,分析了活性弹丸的超高速侵爆效应,获得了碎片云的膨胀运动规律,揭示了活性弹丸冲击-爆轰耦合效应对靶板的损伤机理。结果表明:活性弹丸在蜂窝板上形成较小的入射孔和较大的出射孔,出射孔直径随着撞击速度的提高而增大;蜂窝夹芯板入射孔、出射孔和蜂窝芯穿孔直径随着活性弹体质量的增加而增大,入射孔直径不受蜂窝板厚度和蜂窝芯胞格直径的影响,出射孔和蜂窝芯穿孔直径随着蜂窝板厚度的增大先增大后减小,随着蜂窝芯胞格直径的增大而增大;活性弹产生具有较高膨胀速度的高温碎片云,其膨胀速度随着撞击速度的提高而提高。活性弹的冲击-爆轰耦合效应增大了结构内部组件的毁伤面积。在2~6 km/s速度范围内,活性弹在蜂窝板上形成的出射孔直径约为铝合金弹的1.3~1.8倍,碎片云的膨胀速度是铝合金弹的1.8~3.2倍。相较于铝合金弹丸,活性弹丸增大了蜂窝夹芯板双层结构内部和后板的毁伤面积,提高了毁伤效能。

关键词：活性弹丸超高速撞击碎片云损伤特征冲击-爆轰耦合效应

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