检索结果-内蒙古大学图书馆

航天器环境工程 2025年第1期42卷 39-45页

作者：宋俊柏刘振皓吴振强刘武刚王龙邢睿思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

隔热瓦是可重复使用飞行器热防护结构的重要组成部分,其在低速撞击下极易受损。文章针对“隔热瓦−应变隔离垫−冷结构金属板”这一典型热防护结构,试验研究其在落球(直径50 mm)低速(≤10 m/s)撞击下的损伤特性。试验结果表明,隔热瓦组件... 详细信息

隔热瓦是可重复使用飞行器热防护结构的重要组成部分,其在低速撞击下极易受损。文章针对“隔热瓦−应变隔离垫−冷结构金属板”这一典型热防护结构,试验研究其在落球(直径50 mm)低速(≤10 m/s)撞击下的损伤特性。试验结果表明,隔热瓦组件在受到撞击后,仅在受撞击区域形成一直径为16.5 mm、深度为1.79 mm的圆形凹坑,未观察到受撞击区域以外的裂纹、变形等损伤。随后建立隔热瓦组件撞击有限元仿真模型并根据试验结果对其进行修正。对比仿真结果与试验结果:撞击坑的直径和深度以及涂层脱落区域直径的仿真误差均在12%以内。该研究结果可为可重复使用飞行器热防护结构的设计、制造和维护提供参考。

关键词：可重复使用飞行器隔热瓦低速撞击撞击试验撞击仿真

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加速寿命试验设计与评估软件ALT511及其应用(二)

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航天器环境工程 2023年第6期40卷 641-649页

作者：黄首清刘庆海李芳勇杨勇遇今张兆霖航天机电产品环境可靠性试验技术北京市重点实验室可靠性与环境工程技术重点实验室北京卫星环境工程研究所北京100094

文章介绍了加速寿命试验设计与评估软件ALT511的单应力多个应力水平模块。该模块包括导入数据、每组应力水平寿命分布、加速模型拟合以及指定应力水平下可靠寿命值4个选项卡;给出了基于多应力水平失效数据的指数分布和威布尔分布的寿命... 详细信息

文章介绍了加速寿命试验设计与评估软件ALT511的单应力多个应力水平模块。该模块包括导入数据、每组应力水平寿命分布、加速模型拟合以及指定应力水平下可靠寿命值4个选项卡;给出了基于多应力水平失效数据的指数分布和威布尔分布的寿命分布拟合方法、阿伦尼斯模型和逆幂律模型的加速模型拟合方法,以及指定应力水平下考虑和不考虑置信度两种情况下的可靠寿命、失效概率密度函数和可靠度函数计算方法。最后以某航天器超声电机加速寿命试验为对象给出了软件应用案例,加速模型拟合结果与微软Excel软件拟合结果一致,可靠寿命计算结果与Minitab软件计算结果几乎一致。ALT511软件可为我国加速寿命试验软件的设计和应用提供有益参考和支撑。

关键词：加速寿命试验多应力水平加速寿命模型可靠寿命软件设计

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小行星物质组成研究新方法探索

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中国空间科学技术 2023年第6期43卷 25-31页

作者：程雅苹杨勇郭万磊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 中国科学院高能物理研究所北京100049

小行星携带着太阳系形成初期原始成分的信息,是研究“一黑两暗三起源”-太阳系起源问题的活化石。有些小行星含有稀土、金属等元素,探明小行星的物质组成是展开太空资源利用的前提。目前的天体组分研究手段,例如光谱分析和实验室样品分... 详细信息

小行星携带着太阳系形成初期原始成分的信息,是研究“一黑两暗三起源”-太阳系起源问题的活化石。有些小行星含有稀土、金属等元素,探明小行星的物质组成是展开太空资源利用的前提。目前的天体组分研究手段,例如光谱分析和实验室样品分析等,存在非原位、精度差、易污染等问题。银河系宇宙线诱发伽马谱是一种值得探索的新方法,可用于研究小行星物质组成。通过蒙特卡洛模拟分析,对0.1 s宇宙线辐照下诱发产生的伽马能谱进行了研究,并报告了铁、氧等元素的激发特征伽马谱,与权威核数据库一致。基于极大似然估计数理分析方法,对S型小行星的数值模拟伽马谱进行了反解,并得出与输入的真实值符合良好的结果,元素质量百分比的绝对误差小于5%。这项研究初步论证了基于诱发伽马谱实现S型小行星物质组成原位识别的可行性,并展示了超高的灵敏度,能够检测质量百分比低至3%的元素。该方法还适用于无大气层的天体(例如月球或火星),用于了解天体物质成分,服务太空资源开发利用的工程目标。此外,通过对搭载了伽马谱仪的科学数据进行物理解释,可以了解天体的地质历史,进而回答太阳系起源演化问题。

关键词：宇宙线伽马探测原位分析蒙特卡洛数值模拟小行星

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深空探测用微流星体环境模型综述

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航天器环境工程 2024年第6期41卷 661-669页

作者：焦子龙姜利祥刘宇明徐焱林王鹏可靠性与环境工程技术重点实验室北京卫星环境工程研究所航天东方红卫星有限公司北京100094

微流星体是深空探测任务中航天器遭遇的重要空间环境因素之一。文章对目前主要微流星体环境模型进行了分析总结,介绍了微流星体的来源、内太阳系偶发微流星体模型和微流星体束流模型、外太阳系微流星体模型以及星际尘埃模型等。最后对... 详细信息

微流星体是深空探测任务中航天器遭遇的重要空间环境因素之一。文章对目前主要微流星体环境模型进行了分析总结,介绍了微流星体的来源、内太阳系偶发微流星体模型和微流星体束流模型、外太阳系微流星体模型以及星际尘埃模型等。最后对我国未来微流星体环境模型研究提出了建议。

关键词：行星际尘埃微流星体模型深空探测撞击效应

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地面颤振模拟试验临界颤振速度关键影响因素分析

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航天器环境工程 2025年第1期42卷 58-65页

作者：高博孙健张忠杨执钧郭静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 北京宇航系统工程研究所北京100076

为提高飞行器地面颤振模拟试验的有效性,文章分析了影响地面颤振模拟试验结果(即临界颤振速度)的关键因素,并提出关于试验实施的指导性意见。首先通过对试验流程的分析梳理出可能影响试验结果的6大因素;然后分别建立了地面颤振模拟试验... 详细信息

为提高飞行器地面颤振模拟试验的有效性,文章分析了影响地面颤振模拟试验结果(即临界颤振速度)的关键因素,并提出关于试验实施的指导性意见。首先通过对试验流程的分析梳理出可能影响试验结果的6大因素;然后分别建立了地面颤振模拟试验系统的“原理模型”、“理想化模型”和“详细模型”三个时域仿真模型,并利用仿真模型系统分析各因素对临界颤振速度的影响。结果表明:硬件设备的时钟频率会影响临界颤振速度,时钟频率取值为1000 Hz较为合适;加载系统的相位延迟对结果的影响较大,试验中必须保证加载控制算法具有足够高的相位追踪精度。该研究旨在为飞行器设计师提供更精确的颤振评估试验技术手段。

关键词：气动弹性分析数值模拟地面颤振模拟试验仿真模型系统时滞

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全动舵系统柔性多体动力学建模方法

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航天器环境工程 2023年第5期40卷 447-454页

作者：杨执钧张忠李芮高博郭静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强度环境研究所北京100076

全动舵系统作为航天飞行器控制飞行姿态、调整飞行方向的部件,其动态特性对飞行器的正常工作起重要作用。为了开展带有电机伺服系统和舵轴间隙的全动舵系统动力学特性分析,提出基于柔性多体动力学方法的全动舵系统建模方法:采用Craig-Ba... 详细信息

全动舵系统作为航天飞行器控制飞行姿态、调整飞行方向的部件,其动态特性对飞行器的正常工作起重要作用。为了开展带有电机伺服系统和舵轴间隙的全动舵系统动力学特性分析,提出基于柔性多体动力学方法的全动舵系统建模方法:采用Craig-Bampton方法建立典型舵面刚柔耦合降阶模型,采用多体动力学方法建立电动舵机连接机构与全动舵面连接,采用偶极子网格法建立基于模态的广义气动力模型。仿真结果表明,自建的模型预测颤振速度为1270 m/s,与商用软件预测对比的偏差小于2%,验证了该建模方法的正确、可行。研究表明,伺服系统的存在会令典型舵面响应存在较大跳跃现象,而舵轴间隙的存在则极大降低了舵面产生极限环振荡的临界速度。

关键词：伺服舵系统柔性多体动力学机电耦合间隙非线性颤振极限环振荡

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加速寿命试验设计与评估软件ALT511及其应用(一)

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航天器环境工程 2023年第5期40卷 541-549页

作者：黄首清郭振伟刘庆海刘守文遇今李芳勇航天机电产品环境可靠性试验技术北京市重点实验室可靠性与环境工程技术重点实验室北京卫星环境工程研究所中国空间技术研究院北京100094

为满足适合工程应用的加速寿命试验设计和评估需要,北京卫星环境工程研究所自研了加速寿命试验设计与评估软件ALT511。该软件由4个基本模块组成,其中“单应力一个应力水平”模块包括输入、加速因子计算、退化建模和可靠度评估4个选项卡... 详细信息

为满足适合工程应用的加速寿命试验设计和评估需要,北京卫星环境工程研究所自研了加速寿命试验设计与评估软件ALT511。该软件由4个基本模块组成,其中“单应力一个应力水平”模块包括输入、加速因子计算、退化建模和可靠度评估4个选项卡。基于阿伦尼斯、逆幂律、广义艾琳、Norris-Landzberg以及线性5种加速模型和加速因子计算式,给出试验时间放大倍数和加速寿命试验时长的计算方法,对未失效试验件给出退化建模和伪寿命计算方法,阐述了换算成正常应力下的试验结果分布拟合方法、可靠度点估计值、可靠度下限值计算方法。最后以航天器轴承加速寿命试验为对象给出了软件应用案例。该软件融合了成熟的加速模型、试验方法、权威标准和专家经验,兼具通用性和行业特色。

关键词：可靠度加速寿命试验寿命评估加速寿命模型软件设计

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基于BP神经网络构建简化翼结构动态代理模型

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航天器环境工程 2024年第4期41卷 439-444页

作者：胡金龙李海波崔高伟孔凡金北京强度环境研究所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

建立精确且可信度高的代理模型是数字孪生技术中的关键环节之一。为了研究航天结构动力学中动态代理模型的构建方法,选择简化翼结构作为研究对象,分别利用单点正弦定频激励及全场加速度扫频激励获得结构在瞬态动力学分析下的位移和加速... 详细信息

建立精确且可信度高的代理模型是数字孪生技术中的关键环节之一。为了研究航天结构动力学中动态代理模型的构建方法,选择简化翼结构作为研究对象,分别利用单点正弦定频激励及全场加速度扫频激励获得结构在瞬态动力学分析下的位移和加速度响应;将时间和部分节点响应结果作为输入,将希望关注的节点处的响应值作为输出,利用BP神经网络构建动态代理模型,当所建立的代理模型精度达标后即构建了翼结构瞬态动力学的动态代理模型。该法构建的模型不仅可用于快速预测多个节点的位移和加速度响应,亦可为后续构建航天复杂结构动力学数字孪生体奠定基础。

关键词：数字孪生体结构动力学动态代理模型 BP神经网络瞬态动力学

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空间站电动工具开关按钮性能退化特性加速寿命试验与可靠性评估

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航天器环境工程 2024年第2期41卷 234-243页

作者：张兆霖杨勇黄首清王浩何贝琛杨艳斌李冬梅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 中国空间技术研究院北京100094

面向中国空间站在轨寿命评估与延寿需求,以舱外电动工具开关按钮为对象,开展综合考虑在轨长期贮存与短期作业交替影响的加速寿命试验,设置多温度水平,研究开关按钮性能退化特性和失效机理,并采用基于伪寿命分布的可靠性评估方法开展评... 详细信息

面向中国空间站在轨寿命评估与延寿需求,以舱外电动工具开关按钮为对象,开展综合考虑在轨长期贮存与短期作业交替影响的加速寿命试验,设置多温度水平,研究开关按钮性能退化特性和失效机理,并采用基于伪寿命分布的可靠性评估方法开展评估工作。加速寿命试验结果显示:开关按钮在50℃和80℃温度下出现按压力松弛现象,按压力退化与时间呈线性关系;在110℃和140℃温度下出现卡滞、卡死和润滑脂溢出现象,且按压力迟滞量在贮存后期显著增大。可靠性评估结果显示:开关按钮满足10年寿命末期可靠度0.9954的指标要求。文章所述研究方法可为空间站内其他长期贮存单机的可靠性评估提供借鉴。

关键词：中国空间站舱外电动工具开关按钮加速寿命试验可靠性评估

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基于原位X射线成像的推进剂损伤演化表征

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航空学报 2023年第7期44卷 271-282页

作者：王龙刘岳勋吴圣川侯传涛张峰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北京100076 西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031 湖北航天化学技术研究所航天化学动力技术重点实验室襄阳441003

为实现对硝酸酯增塑聚醚(NEPE)固体推进剂的细观损伤及其演化行为的可视化表征,基于自主研制的原位力学试验系统与第3代高分辨同步辐射X射线三维成像技术,对拉伸速率为0.1 mm/s下的NEPE固体推进剂单调拉伸过程进行三维成像原位观测和表... 详细信息

为实现对硝酸酯增塑聚醚(NEPE)固体推进剂的细观损伤及其演化行为的可视化表征,基于自主研制的原位力学试验系统与第3代高分辨同步辐射X射线三维成像技术,对拉伸速率为0.1 mm/s下的NEPE固体推进剂单调拉伸过程进行三维成像原位观测和表征,获取初始状态固体推进剂的细微观形貌及其随拉伸载荷的演化特征,提取并分析其内部典型损伤的体积与球度随载荷的演化规律。结果表明:同步辐射原位成像技术能够准确获取NEPE固体推进剂的细观结构特征,可以基于灰度差异对固体推进剂的AP颗粒、Al颗粒、基体以及缺陷等实现特征的准确识别。研究发现,NEPE固体推进剂内部缺陷主要有2种,一种为颗粒内的孔洞,一种为AP颗粒/基体界面的初始脱湿。推进剂细观损伤首先表现为初始的界面脱湿形成的孔隙:在拉伸载荷较小时,推进剂的损伤形式主要表现为较大的AP颗粒脱湿形成的孔隙;在拉伸载荷较大时,除AP颗粒脱湿外可以观察到Al颗粒的脱湿,大量的AP颗粒脱湿后形成的孔隙相互融合,最终导致固体推进剂宏观断裂。对固体推进剂内部孔隙定量化表征的结果表明,孔隙体积随着拉伸载荷增大而增加,而球度变化与初始缺陷相关,有初始缺陷时,球度呈现单调减少的趋势,相反则呈现先增加后减少的变化趋势。

关键词：同步辐射原位成像 NEPE固体推进剂界面脱湿空隙形核细观损伤演化

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