检索结果-内蒙古大学图书馆

稀有金属材料与工程 2025年第2期54卷 429-436页

作者：姜伟于康李心怡代吉祥沙建军大连理工大学力学与航空航天学院辽宁大连116024 上海空间推进研究所上海201112 上海空间发动机工程技术研究中心上海201112 辽宁省空天飞行器前沿技术重点实验室辽宁大连116024

采用Nb_(0.74)CoCrFeNi_(2)高熵粉末钎料对C/C复合材料与GH4169进行钎焊连接,研究了钎焊温度和保温时间对接头微观组织和抗剪切强度的影响,揭示了钎焊接头的形成机制。结果表明,钎焊接头典型结构为:Cr_(23)C_(6)+(Cr,Ni)_(23)C_(6)/(Cr,... 详细信息

采用Nb_(0.74)CoCrFeNi_(2)高熵粉末钎料对C/C复合材料与GH4169进行钎焊连接,研究了钎焊温度和保温时间对接头微观组织和抗剪切强度的影响,揭示了钎焊接头的形成机制。结果表明,钎焊接头典型结构为:Cr_(23)C_(6)+(Cr,Ni)_(23)C_(6)/(Cr,Ni)_(3)C_(2)+NbC/fcc+Ni(s,s)_(2)+NbNi_(3)。随着反应的进行,复合材料侧界面上Cr元素逐渐被消耗,形成了独特的梯度界面结构,有利于缓解接头残余应力。随着钎焊温度升高或保温时间延长,焊缝内部缺陷逐渐消失,但脆性界面反应层厚度急剧增加,导致接头抗剪切强度呈现先升高后降低的趋势。当钎焊温度为1260℃,保温时间为25 min时,钎焊接头室温抗剪切强度最高为139.6 MPa,1000℃高温抗剪切强度依然高达89.7 MPa。高抗剪切强度源于焊料向C/C复合材料侧扩散渗入,形成了较强的界面反应结合。

关键词： C/C复合材料高温合金活性钎焊高熵合金异种接头

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电负性射频离子推力器研究现状及关键技术综述

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空间控制技术与应用 2025年第02期51卷 1-15页

作者：韩亚杰刘璇李嘉惠鹿畅韩道满夏广庆大连理工大学工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室大连理工大学辽宁省空天飞行器前沿技术重点实验室北京控制工程研究所

电负性射频离子推力器作为一种新型的电推力器，凭借其无需外部中和器、自中和等优点，逐渐成为航天领域的研究热点.本文综述了国内外电负性射频离子推力器的研究现状和关键仿真技术，重点分析了射频放电室内等离子体输运特性和双栅极... 详细信息

电负性射频离子推力器作为一种新型的电推力器，凭借其无需外部中和器、自中和等优点，逐渐成为航天领域的研究热点.本文综述了国内外电负性射频离子推力器的研究现状和关键仿真技术，重点分析了射频放电室内等离子体输运特性和双栅极系统的离子引出特点.针对电负性推力器独特的工质特性和正负离子的交替加速，本文还讨论了现有研究中的技术挑战和未来的研究方向.本文的研究为开发新型高效的电推进系统提供了理论依据和技术参考.

关键词：电负性气体电推进射频放电双栅极系统离子推力器

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晶粒互锁结构与短切碳纤维增韧ZrB2-SiC复合材料的制备与力学性能

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无机材料学报 2019年第9期34卷 918-924页

作者：张兆甫沙建军祖宇飞代吉祥大连理工大学辽宁省空天飞行器前沿技术重点实验室大连116024 大连理工大学航空航天学院工业装备结构分析国家重点实验室大连116024

ZrB2-SiC基复合材料具有比单体ZrB2更优异的抗氧化性能及力学性能,但其相对较低的韧性限制了其实际工程应用,采用微结构设计或引入增韧相是改善陶瓷材料韧性的两个有效途径。本研究采用反应热压烧结工艺,分别制备了具有独特片状ZrB2晶... 详细信息

ZrB2-SiC基复合材料具有比单体ZrB2更优异的抗氧化性能及力学性能,但其相对较低的韧性限制了其实际工程应用,采用微结构设计或引入增韧相是改善陶瓷材料韧性的两个有效途径。本研究采用反应热压烧结工艺,分别制备了具有独特片状ZrB2晶粒互锁结构的ZrB2-SiC复合材料和以短切碳纤维(Csf)为增韧相的Csf/ZrB2-SiC复合材料。对比研究发现,晶粒互锁结构展现出优异的自强韧化效果,使ZrB2-SiC复合材料具有较高的弯曲强度及断裂韧性,但材料表现出典型的脆性断裂特征;Csf/ZrB2-SiC复合材料弯曲强度下降,但Csf具有显著的增韧作用,不仅使材料具有较高的断裂韧性,而且临界裂纹尺寸及断裂功都得到显著提高,从而表现出非灾难性破坏模式。

关键词：超高温陶瓷晶粒互锁结构短切碳纤维 ZrB2-SiC 断裂性能

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高度-速度剖面内再入轨迹快速规划

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宇航学报 2019年第11期40卷 1341-1347页

作者：周文雅聂振焘刘凯大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室大连116024 大连理工大学辽宁省空天飞行器前沿技术重点实验室大连116024

提出一种升力式再入航天器进入稠密大气后的轨迹规划方法。在预先设定攻角剖面的前提下,利用路径约束(驻点热流、动压和过载)在高度-速度(H-V)剖面内直接获得轨迹下边界;利用终端约束确定以轨迹下边界为基准的高度增量,进而通过下边界... 详细信息

提出一种升力式再入航天器进入稠密大气后的轨迹规划方法。在预先设定攻角剖面的前提下,利用路径约束(驻点热流、动压和过载)在高度-速度(H-V)剖面内直接获得轨迹下边界;利用终端约束确定以轨迹下边界为基准的高度增量,进而通过下边界与高度增量的加和形成满足要求的再入轨迹。其中,增量的形式选取为分段二次型函数,其大小可通过割线法快速获得。倾斜角大小可根据纵向动力学方程反解得到,其方向依据航向误差角走廊确定。通过对典型工况的仿真,结果表明所提方法能够快速规划出再入轨迹,且适应性好。

关键词：高度速度(H-V)剖面再入轨迹规划路径约束终端约束二次型增量

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幂强化弹塑性材料平面应变反问题

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工程力学 2020年第1期37卷 248-256页

作者：梅杰张博文张春云彭海峰崔苗大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室辽宁省空天飞行器前沿技术重点实验室

幂强化弹塑性材料在工程领域诸如金属管材制备、岩土工程分析中都具有广泛的应用。幂强化弹塑性材料的本构参数(例如弹性模量)和结构的边界条件(例如位移)往往不容易确定。在这种情况下,反问题为确定这些参数提供了一种新思路。将 ABAQ... 详细信息

幂强化弹塑性材料在工程领域诸如金属管材制备、岩土工程分析中都具有广泛的应用。幂强化弹塑性材料的本构参数(例如弹性模量)和结构的边界条件(例如位移)往往不容易确定。在这种情况下,反问题为确定这些参数提供了一种新思路。将 ABAQUS 二次开发的子程序和复变量求导法结合,用于求解基于幂强化弹塑性材料的平面应变力学反问题:以传统的用户单元子程序为框架,将程序中实数变量转换为复数,建立了复数用户单元;采用复变量求导法确定测点位移对反演参数的灵敏度矩阵;结合最小二乘法和高斯消去法对反问题进行迭代求解。给出应用算例讨论了复变量求导法对正问题计算精度影响、算法在反问题求解过程中的精度,以及反演初值、测量误差对反演结果的影响。

关键词：反问题复变量求导法 ABAQUS 幂强化材料平面应变

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惯性静电约束推力器放电过程数值模拟研究

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推进技术 2019年第9期40卷 2153-2160页

作者：王梓平夏广庆郭明坤韩亚杰周念东大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116024 大连理工大学辽宁省空天飞行器前沿技术重点实验室辽宁大连116024

为了研究惯性静电约束推力器(Inertial Electrostatic Confinement Thruster,IECT)的放电原理和工作机制,采用漂移-扩散流体模拟方法,基于圆柱形惯性静电约束推力器的结构,研究不同栅网线直径、栅网个数、推力器尺寸条件下等离子体放电... 详细信息

为了研究惯性静电约束推力器(Inertial Electrostatic Confinement Thruster,IECT)的放电原理和工作机制,采用漂移-扩散流体模拟方法,基于圆柱形惯性静电约束推力器的结构,研究不同栅网线直径、栅网个数、推力器尺寸条件下等离子体放电情况和阴极电压、背景气压对推力器放电的影响。结果表明:在所研究条件下,保证阴极必要的几何透过率的同时,适当增加推力器栅网个数可以提高喷射离子密度,减小羽流发散角;随着阴极电压和背景气压的增大,推力器喷射的等离子体密度增大。但是,压强继续增大会达到临界值,等离子体被约束在推力器内部无法喷出,即喷射模式无法运行,故阴极电压与背景气压对IECT均有较大影响。

关键词：电推进惯性静电约束等离子体漂移-扩散仿真模拟

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基于Armijo准则和BFGS算法的运载火箭控制重分配

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航空动力学报 2022年第1期37卷 204-213页

作者：于海森谭述君吴志刚大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116023 大连理工大学辽宁省空天飞行器前沿技术重点实验室辽宁大连116023

以某型运载火箭为研究对象,研究了伺服机构故障下的重构控制问题。将该问题转化为有约束二次规划问题,采用一种Armijo准则和BFGS算法相结合的控制分配方法来求解。Armijo准则可以保证优化算法的收敛性,而BFGS算法则避免了迭代过程对Hess... 详细信息

以某型运载火箭为研究对象,研究了伺服机构故障下的重构控制问题。将该问题转化为有约束二次规划问题,采用一种Armijo准则和BFGS算法相结合的控制分配方法来求解。Armijo准则可以保证优化算法的收敛性,而BFGS算法则避免了迭代过程对Hesse阵的求逆运算,且具有收敛快的优点。将该重构方法与不动点迭代算法进行了对比,该算法经过8次迭代收敛,目标函数值和误差值分别收敛到102量级左右和10-5量级;而不动点迭代算法经过30次迭代尚未完全收敛,目标函数值和误差分别收敛到103量级左右和10-2量级。结果表明该重构方法比不动点迭代算法收敛快且收敛精度高。以单台发动机发生卡死故障为例对该方法进行了仿真验证,得到了与无故障情况下相同的控制效果,验证了该重构方法的有效性和正确性。

关键词：运载火箭姿态控制控制重分配 Armijo准则 BFGS算法

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基于绝对节点坐标法的平面梁有限变形下变形重构

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力学学报 2021年第10期53卷 2776-2789页

作者：吴懋琦谭述君高飞雄大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116024 大连理工大学辽宁省空天飞行器前沿技术重点实验室辽宁大连116024

现有的对有限变形条件下柔性结构变形重构的研究往往单纯基于曲率与应变间的几何关系,同时忽略了被测体的纵向变形及其与弯曲变形的耦合效应.为得到一种更加精确且能借助现有的力学工具进行应用方向扩展的变形重构方法,以平面梁为对象,... 详细信息

现有的对有限变形条件下柔性结构变形重构的研究往往单纯基于曲率与应变间的几何关系,同时忽略了被测体的纵向变形及其与弯曲变形的耦合效应.为得到一种更加精确且能借助现有的力学工具进行应用方向扩展的变形重构方法,以平面梁为对象,借鉴变形重构逆有限元法的思想,将平面梁的变形重构问题视作一类最优化问题.首先,通过引入绝对节点坐标法(absolute nodal coordinate formulation,ANCF)对柔性结构大变形下非线性的平面梁应变-位移关系进行精确描述,构造了一种逆梯度缩减ANCF平面索梁单元.然后,对此逆ANCF单元进行改进,在简化节点自由度的同时通过引入罚函数确保单元节点处的曲率连续性,既保证了本问题的适定性,也提升了最终解的精确性.最后,基于该单元利用Newton法构造了平面梁有限变形下变形重构问题的两种求解算法,即逐单元算法和多单元整体算法,以实现不同需求下的稳定求解.数值仿真结果表明,本方法在大变形条件下的变形重构误差小于1%,而且在测点较少的情况下依然保持较高的精度,同时验证了本方法的收敛性与计算效率.

关键词：绝对节点坐标法变形重构逆有限元法有限变形平面梁

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热处理纤维增强碳基复合材料的力学性能和抗氧化性能

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中国有色金属学报 2020年第9期30卷 2084-2093页

作者：邹雪代吉祥沙建军吕钊钊大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室大连116024 大连理工大学航空航天学院辽宁省空天飞行器前沿技术重点实验室大连116024

以不同温度热处理纤维为增强体,以酚醛树脂为碳基体先驱体,利用先驱体浸渍裂解(PIP)工艺制备碳纤维增强碳基(C/C)复合材料。微观形貌观察发现纤维热处理能够改变C/C多孔体(经过一次裂解后)的孔隙尺寸和分布模式。力学性能测试发现,随着... 详细信息

以不同温度热处理纤维为增强体,以酚醛树脂为碳基体先驱体,利用先驱体浸渍裂解(PIP)工艺制备碳纤维增强碳基(C/C)复合材料。微观形貌观察发现纤维热处理能够改变C/C多孔体(经过一次裂解后)的孔隙尺寸和分布模式。力学性能测试发现,随着热处理温度提高,C/C复合材料的力学性能不断提高,对纤维进行1200℃热处理后,C/C弯曲强度和层间剪切强度分别提高了1.58倍和1.21倍,同时失效模式由脆性断裂转变为假塑性断裂。抗氧化性能研究发现,600℃热处理纤维增强材料的抗氧化性能提升,而更高温度的纤维热处理导致材料抗氧化性能下降。C/C复合材料性能变化的主要原因是热处理降低纤维表面的反应活性,使得C/C获得结合适宜的纤维/基体界面。

关键词： C/C复合材料热处理力学性能抗氧化性能

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热塑性颗粒-无机粒子协同增韧碳纤维增强环氧树脂复合材料

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复合材料学报 2020年第8期37卷 1904-1910页

作者：刘新陈铎何辉永孙涛武湛君大连理工大学运载工程与力学学部航空航天学院辽宁省空天飞行器前沿技术重点实验室大连116024

针对碳纤维增强环氧树脂(CF/EP)复合材料层间断裂韧性进行研究,通过在CF/EP复合材料层间添加四种无机纳米粒子和三种热塑性颗粒对其进行II型层间断裂韧性(GIIC)研究,选择工艺性和增韧性效果好的两种无机纳米粒子和热塑性颗粒进行协同增... 详细信息

针对碳纤维增强环氧树脂(CF/EP)复合材料层间断裂韧性进行研究,通过在CF/EP复合材料层间添加四种无机纳米粒子和三种热塑性颗粒对其进行II型层间断裂韧性(GIIC)研究,选择工艺性和增韧性效果好的两种无机纳米粒子和热塑性颗粒进行协同增韧研究。结果表明,CF/EP复合材料的GIIC在适当的无机纳米粒子含量下都得到提高,这主要是由于无机纳米粒子在层间形成了有效吸收断裂能的微结构,纳米羟基氧化铝(AlOOH)的工艺性及增韧性等综合性能最好,AlOOH质量分数为1wt%时,CF/EP复合材料的GIIC达到931 J/m2,提高了29.3%;热塑性颗粒中,改性聚芳醚酮颗粒(PAEK)的综合性能最好,添加10wt%PAEK,CF/EP复合材料的GIIC可以提高32%,这是由于预制在层间的热塑性颗粒随着基体流动而得到扩散,形成了独特的跨层间连续结构,从而使裂纹扩展的阻力增加,有效提高了CF/EP复合材料的GIIC;10wt%PAEK和1wt%AlOOH共同增韧CF/EP复合材料的GIIC达到1 368 J/m2,相对于未增韧的CF/EP复合材料提高了90%,增韧效果比PAEK和AlOOH对CF/EP复合材料的增韧效果之和大,这表明,PAEK和AlOOH同时加入CF/EP复合材料层间,对CF/EP复合材料具有协同增韧效应。

关键词：协同增韧复合材料层间韧性热塑性颗粒无机纳米粒子

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