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2010-2020年国外航天器试验标准发展研究

真空与低温 2022年第6期28卷 749-760页

作者：李西园尹晓芳尚永红裴一飞孙玉玮杜春林刘守文北京卫星环境工程研究所北京100094 航天机电产品环境可靠性试验技术北京市重点实验室北京100094 天津市空间环境模拟技术企业重点实验室天津330452

航天器试验标准规定了飞行器、分系统、组件在初样、正样等阶段需要进行的鉴定、准鉴定、验收试验项目及其要求,是实现模型修正、性能验证和早期故障筛选的关键过程,为航天器在轨道上的可靠运行提供了必要的支持。目前在用的国外航天器... 详细信息

航天器试验标准规定了飞行器、分系统、组件在初样、正样等阶段需要进行的鉴定、准鉴定、验收试验项目及其要求,是实现模型修正、性能验证和早期故障筛选的关键过程,为航天器在轨道上的可靠运行提供了必要的支持。目前在用的国外航天器试验标准主要包括了美国空间与导弹系统中心的SMC-S-016,日本宇宙航空研究开发机构的JERG-2-130B,欧洲空间标准化协会的ECSS-E-ST-10-03C等。系统地总结了2010-2020年各航天器试验标准的发展情况,对比分析了航天器、组件的试验矩阵的发展,并以典型的力、热试验为对象,分析了不同标准在试验量级和时间上的异同,为相关标准的制定、修订提供了参考。

关键词：航天器试验标准试验矩阵量级试验时间

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自洁仿生薄膜吸附模拟研究

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航天器环境工程 2013年第2期30卷 122-125页

作者：吴晓宏易忠石小凤哈尔滨工业大学空间表面化学工程与防护研究中心哈尔滨150001 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

固体表面的自清洁性一直深受研究人员的关注,但对其微观机理尚缺乏深入研究。文章利用分子动力学原理,对以ZnO为基底的纳结构表面自清洁效果进行了模拟仿真,探讨了方柱状纳结构尺寸对其自清洁性能的影响规律,进而优化纳结构模型。结果表... 详细信息

固体表面的自清洁性一直深受研究人员的关注,但对其微观机理尚缺乏深入研究。文章利用分子动力学原理,对以ZnO为基底的纳结构表面自清洁效果进行了模拟仿真,探讨了方柱状纳结构尺寸对其自清洁性能的影响规律,进而优化纳结构模型。结果表明,自洁效果最好的纳结构表面尺寸为:柱高度7.05,柱边长7.38,柱侧边距2.16,最大接触角140.8°;同时,与Wenzel模型相比,模拟接触角与Cassie模型的预测值更能保持一致。

关键词：自清洁 Wenzel模型 Cassie模型方柱状纳结构分子动力学模拟

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轻质烧蚀材料研究综述

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航天器环境工程 2011年第4期28卷 313-317页

作者：吴晓宏陆小龙李涛易忠哈尔滨工业大学空间表面化学工程与防护研究中心哈尔滨150001 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

深空探测的发展对航天器再入热防护提出了更高要求,而轻质烧蚀材料因其烧蚀性能优异和结构重量轻等特点已越来越受到重视。文章总结了轻质烧蚀材料的特点和发展历程,介绍了轻质烧蚀材料常用的基体和填料,并对新型烧蚀材料发展方向进行... 详细信息

深空探测的发展对航天器再入热防护提出了更高要求,而轻质烧蚀材料因其烧蚀性能优异和结构重量轻等特点已越来越受到重视。文章总结了轻质烧蚀材料的特点和发展历程,介绍了轻质烧蚀材料常用的基体和填料,并对新型烧蚀材料发展方向进行了展望。

关键词：航天器再入热防护轻质烧蚀材料深空探测

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一种α粒子微推进空间矢量控制结构的设计与实现

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航天器环境工程 2020年第2期37卷 143-147页

作者：徐飞夏彦何世熠肖文磊刘国青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 西北核技术研究所西安710024 北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100083

针对无拖曳飞行与皮纳卫星轨控的微推进器需求,根据α衰变推进原理设计了矢量控制结构,将α粒子推力薄膜矢量排布成类半球结构,采用超声电机驱动光阑独立控制推力大小,利用多个推力组合实现精确矢量控制。理论计算与分析表明:此结构最... 详细信息

针对无拖曳飞行与皮纳卫星轨控的微推进器需求,根据α衰变推进原理设计了矢量控制结构,将α粒子推力薄膜矢量排布成类半球结构,采用超声电机驱动光阑独立控制推力大小,利用多个推力组合实现精确矢量控制。理论计算与分析表明:此结构最大推力可达6.9μN,与1 m^2太阳光压相当,且合力方向整体法向集中。

关键词：轨道控制微推进超声电机矢量分析

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某空间桁架热致振动仿真研究

某空间桁架热致振动仿真研究

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2014年“可展开空间结构”学术会议

作者：苏新明王晶柳晓宁张军徽向志海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 清华大学航天航空学院北京 100084

对某空间桁架试验件在不同计算条件下进行了热致振动仿真，发现改变悬挂管长度、配重总质量以及背景温度均会影响结构振动幅值和准静态变形之比，但背景热流的影响更大，且其对降低结构的热特征时间有明显作用。入射热流的改变对结构热... 详细信息

对某空间桁架试验件在不同计算条件下进行了热致振动仿真，发现改变悬挂管长度、配重总质量以及背景温度均会影响结构振动幅值和准静态变形之比，但背景热流的影响更大，且其对降低结构的热特征时间有明显作用。入射热流的改变对结构热致振动无明显作用，仅能够改变结构的振动幅值和准静态变形。据此，针对该试验件提出了可行的验证试验方案。

关键词：空间桁架热致振动仿真试验方案

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基于单位分解有限元法的随机声振分析

基于单位分解有限元法的随机声振分析

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第十三届全国随机振动理论与应用学术会议暨第十一届全国随机动力学学术会议

作者：马厚标秦朝红张亚辉大连理工大学工程力学系工业装备结构分析国家重点实验室北京强度环境研究所可靠性与环境工程技术重点实验室

随着汽车、高速列车和飞机等对声品质需求的提升,很有必要考虑声腔和周围薄壁结构相互作用产生的声振问题。声振问题涉及声学和结构两类物理场,由于环境变化和制造误差的影响,声腔、结构及其耦合的物理属性均具有一定的随机性。这些随... 详细信息

随着汽车、高速列车和飞机等对声品质需求的提升,很有必要考虑声腔和周围薄壁结构相互作用产生的声振问题。声振问题涉及声学和结构两类物理场,由于环境变化和制造误差的影响,声腔、结构及其耦合的物理属性均具有一定的随机性。这些随机性虽然可以控制在较小的范围内,但其耦合后可能会对声振系统响应产生显著影响。本文基于单位分解有限元法和直接概率积分法实现了精确高效的随机声振分析。本文首先通过在声振耦合交界面划分虚拟单元、实施坐标变换和引入精确积分方法,解决了交界面处网格不匹配以及耦合矩阵积分问题,发展了基于单位分解有限元的声振分析方法。然后,本文将新方法的单元内捕捉波形信息的能力强,系统矩阵规模小,易于处理复数矩阵等优势和直接概率积分法需要重复计算的特点相结合,构建了精确高效的随机声振分析方案。数值算例分析表明,相较于传统随机声振分析方法,所提方案具有更好的计算性能,尤其在在较高频段。

关键词：声振问题随机声振分析单位分解有限元法直接概率积分法

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基于同步辐射CT的固体推进剂微细观结构表征

基于同步辐射CT的固体推进剂微细观结构表征

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北京力学会第二十七届学术年会

作者：王龙邢睿思张跃平鲍泓翊玺陈志军侯传涛北京强度环境研究所可靠性与环境工程技术重点实验室西南交通大学力学与工程学院应用力学与结构安全四川省重点实验室

本文基于同步辐射X射线CT针对某固体推进剂试样开展了成像实验研究,通过三维数字图像处理与分析的方法从微细观尺度实现了对试样内部颗粒的三维表征,为固体推进剂试样的高保真有限元模型建立和强度寿命预示提供了支撑。

关键词：同步辐射CT 固体推进剂微细观结构三维表征有限元模型

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纳米增强PVDF复合材料的介电性能及空间辐照影响机理

纳米增强PVDF复合材料的介电性能及空间辐照影响机理

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第十四届全国物理力学学术会议

作者：朱云飞杨丽叶会见欧学东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哈尔滨工业大学材料科学与工程学院

在聚偏氟乙烯(PVDF)的结晶相中,β相PVDF因其极性构象而具有良好的铁电性和介电性,然而采用传统的熔融结晶法制得的是α相PVDF。研究显示,PVDF材料的相组成随处理温度和机械拉伸条件等因素变化。本研究采用不同的退火及热拉伸工艺,系统... 详细信息

在聚偏氟乙烯(PVDF)的结晶相中,β相PVDF因其极性构象而具有良好的铁电性和介电性,然而采用传统的熔融结晶法制得的是α相PVDF。研究显示,PVDF材料的相组成随处理温度和机械拉伸条件等因素变化。本研究采用不同的退火及热拉伸工艺,系统研究了PVDF复合膜的介电性能和相组成随热处理及热拉伸工艺的变化,获得了后处理工艺对材料结构及性能的

关键词：空间辐照纳米增强复合材料介电性能影响机理

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磁阻尼对火星探测器降落过程的动力学效应

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航天器环境工程 2014年第6期31卷 599-604页

作者：洪波赵华中国科学院空间科学与应用研究中心北京100190 中国科学院大学北京100049 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

火星稀薄的大气使得探测器再入火星时难以获得足够的减速阻力,为此,文章提出利用磁阻尼增加阻力的概念。高速再入的探测器与火星大气剧烈摩擦产生等离子体,利用探测器上的磁偶极场将等离子体捕获,同时在火星大气中形成一个"磁泡&qu... 详细信息

火星稀薄的大气使得探测器再入火星时难以获得足够的减速阻力,为此,文章提出利用磁阻尼增加阻力的概念。高速再入的探测器与火星大气剧烈摩擦产生等离子体,利用探测器上的磁偶极场将等离子体捕获,同时在火星大气中形成一个"磁泡"区域并跟随探测器。由"磁泡"束缚的等离子体与来流的中性气体发生碰撞获得动量,又通过磁场作用将动量传递给探测器,从而使探测器获得一定的减速阻力。在磁阻尼的作用下,在同样的开伞高度探测器速度可降至更低,而低速开伞又可提高阻力伞打开的可靠性。因此,磁阻尼不仅可加快降低再入速度,而且还有助于提高探测器着陆火星的安全性。

关键词：火星探测器再入磁阻尼磁偶极场等离子体

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考虑退化模式动态转移的健康状态自适应预测

考虑退化模式动态转移的健康状态自适应预测

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2013年24届中国过程控制会议

作者：李鑫吕琛王自力陶小创北京航空航天大学可靠性与系统工程学院北京100191 可靠性与环境工程技术重点实验室北京100191 北京电子工程总体研究所北京100854

为了更加精确地在设备退化过程中对其健康状态进行预测,本文深入研究了设备处于不同健康状态时的数据特点,针对现有单一预测方法的特点与不足,引入了退化模式的划分方法,并对不同的预测模型与退化模式的关系进行分析.进而建立\模式-模型... 详细信息

为了更加精确地在设备退化过程中对其健康状态进行预测,本文深入研究了设备处于不同健康状态时的数据特点,针对现有单一预测方法的特点与不足,引入了退化模式的划分方法,并对不同的预测模型与退化模式的关系进行分析.进而建立\模式-模型"关联表,并通过关联表优选预测模型,实现了考虑退化模式动态转移的健康状态自适应预测以及剩余寿命估计.最后,以滚动轴承实验为实例,对该轴承进行了健康状态预测与剩余寿命估计.实验结果表明本方法较精确地预测了轴承的剩余寿命,证明了方法的有效性.

关键词：滚动轴承健康状态自适应预测退化模式动态转移

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