高速撞击充气压力容器前壁损伤数值模拟

针对空间碎片超高速撞击充气压力容器前壁损伤问题,应用非线性动力学分析软件AUTODYN采用拉格朗日方法对球形弹丸撞击球形压力容器前壁穿孔进行了数值模拟研究。在建模过程中通过对容器壁内侧施加压力边界条件来模拟由于内充气体的作用在容器壁内产生的应力场,并通过与试验结果的比较验证了数值模拟方法的有效性。在此基础上针对容器的内充气体压力、球形弹丸直径及撞击速度对充气压力容器前壁穿孔的影响进行了研究。结果表明:在一定的气体压力下,气体压力对压力容器前壁穿孔直径与穿孔形态的影响可以忽略不计;而撞击速度及弹丸直径对穿孔直径及穿孔形态有着较大的影响,当撞击速度大于3km/s时,撞击穿孔边缘开始有裂纹产生,并且穿孔直径与裂纹直径随着弹丸直径及撞击速度的增加而增大。利用压力容器前壁穿孔的数值模拟结果进行计算可以得出当容器受到撞击速度大于3km/s的弹丸撞击后比撞击速度不大于3km/s时更易发生破坏。     

太空新航线

美首艘"猎户座"正样飞船出裂纹美航宇局发言人称,该局"猎户座"载人飞船首艘正样飞船的后隔板最近在肯尼迪航天中心进行压力测试过程中出现开裂。这些裂纹是在2012年11月5日那一周做耐压试验时发现的。耐压试验是按超出正常使用压力对压力容器进行的一种试验,是"猎户座"飞船正在开展的多项飞行前试验之一。这     

压力服受力层强度研究

以薄壁压力容器强度计算理论为基础,对原料、织物组织结构、裁剪、缝合工艺及环境等影响压力服受力层强度的相关因素,进行了科学分析与大量试验研究。为压力服受力层织物的选择,加工制作工艺的确定及适宜使用环境等,给出了明确的研究结论,为保障压力服受力层的研制及加压时具有良好的安全性奠定了基础。     

面向工程设计的数据管理模式的实现

通过介绍压力容器CAD系统(PVCAD)的数据管理机制,旨在给出一种面向工程设计的产品数据管理模式.这种模式能够使系统实现对通常工程设计所需的产品数据进行有效地管理和自动地访问.为此,较详细地说明了系统中产品数据模型的数据分类、表达方式、数据结构及其实现方法.     

日研究CELSS废物处理装置

日本航空宇宙技术研究所研究使用湿式氧化法的有机废物处理装置,使其适用于受控生态环境生命保障系统(CELSS)。它是一种将难于循环的植物非食用部分,和人的排泄物处理转换成植物栽培的肥料和环境控制用气体的装置,以便提高CELSS内的循环效率。这是为未来月球基地居住区使用作准备。该装置是将溶于水而不要的有机物,在高温高压下氧化分解。催化剂选用氧化铝、颗粒状氧化铁、不锈钢箔的圆筒载体上附着有钯、钌、铑等元素。此外,为了改善载体寿命,还在试验以钛和金属蜂窝为载体的催化剂。将送入水溶性有机物的密闭压力容器的压力提高到10MPa,在约300℃下氧化。     

基于竞争博弈的多目标可靠性优化设计方法

针对目标权重选取的主观性问题,提出基于竞争博弈进行多目标可靠性优化设计的方法。首先,将各设计目标视为不同的博弈方,通过随机设计变量集映射（RDVSM）技术,将优化模型中的随机设计变量集分解为各博弈方所拥有的策略集;然后,各博弈方以自身收益为目标,结合性能测量方法在各自的策略集中进行单目标可靠性优化设计,并由所有的优化设计结果形成一轮博弈的策略组合;经过多轮博弈之后得博弈均衡解。压力容器和齿轮减速器2个案例的分析表明,所提方法有效避免了目标权重的选择,设计结果具有较高客观性。      

中国空间站燃烧科学实验系统燃烧室设计与分析

中国空间站燃烧科学实验系统能够在轨进行多种燃料的微重力燃烧实验，其关键组件燃烧室是可实现密封的压力容器，为实验插件提供机械、氧化剂、废气排放、供电、控制、冷却等接口，支持实验插件完成相关功能.本文依据承压范围、漏率、透射光波段等设计技术指标进行燃烧室结构设计与力学分析.燃烧室采用分段式结构，由合叶门、锁紧圈、连接环、筒体等组件依次连接组成，连接结构处使用密封圈.通过燃烧室的承压分析、模态分析以及随机响应分析，校核了燃烧室结构的强度、刚度及随机振动响应特性，验证了燃烧室设计的安全性与可靠性，能够满足发射及在轨工作要求.      

向广大作者、读者致谢

1988年11月,我们向《宇航计测技术》部分作者、读者发出了征求意见表,以征求对本刊的意见。值得高兴的是,许多同志以高度的热情,对我刊提出了许多中肯的意见和诚挚的建议。这是广大作者、读者对我刊的厚爱,也是对我们编辑人员的极大的鼓舞和鞭策。对此,我们表示哀心的感谢。我们一定按照广大作者、读者的要求,努力把刊物办得更好。现在,我们略去了来函对本刊的赞扬与肯定,把有关意见予以汇总,并提出了初步的处     

沙丘驻涡火焰稳定器发明经过

沙丘火焰稳定器的发明(获国家一等发明奖),首先是受到沙丘的启示,和国外对同一现象的研究相比较,作者的特点就在于抓住了旋涡特性这个本质的东西,从理论上揭开了沙丘稳定的秘密。因而在应用上成效比较显著。作者个人的体会主要有两条:一是在物理概念上有所前进,抓住了主要矛盾;二是在思维方法上既发挥了自己在直觉思维方面的特长,又从逻辑分析中得到好处。作者进而提出:作为一个科技工作者,对自然辩证法,对哲学问题是应该有所关心的。     

UFO探索中的科学、前科学与伪科学

对突然出现的未知事物表示关注和警觉,是一种动物本能。一个生活在丛林中的动物,如果不对陌生事物表示警觉,要么被吃掉(陌生事物是敌人),要么丧失猎取新鲜食物的机会(陌生的东西可以是食物,如黔驴之于虎)。据说,巴甫洛夫在发现狗的条件反射之后,他的学生也训练了一条狗,铃声一响,狗就分泌唾液。于是他请巴甫洛夫去证实。可是,每次巴甫洛夫到场,实验就失败。学生有点难堪,但巴甫洛夫却发现了新的东西。对狗来说,巴甫洛夫是陌生人,对陌生人的关注和警觉抑制了它的条件反射,巴甫洛夫称之为定向反射。人类的定向反射比动物更为发达,对自然奥秘的…     

正压漏孔校准装置定容室容积测量方法研究

提出了一种正压漏可孔校准装置的定容室容积测量方法,通过在定容室上外接一个容器,并在其内部放置一个体积可以精确计量的金属棒,利用两次膨胀,计算出定容室的容积。该方法的优点是,不需要测量外接容器的容积,也不需要对压力测量值进行绝对校准,测量不确定度小,尤其适合小容积的精确测量。采用这种方法对一台恒压式正压漏孔校准装置的定容室容积进行了测量,分析了测量不确定度,实验结果表明,定容室的容积为9.85 mL,标准不确定度为0.81%,满足了装置的测量要求。     

血管的新应变能函数(Ⅰ)

首先提出并且验证了可被应用于大变形计算的描述血管非线性应力-应变关系的新的本构理论.其推导的数学基础是假设应力-应变关系可以用张量多项式来表示.通过对比可以发现,拟合结果与试验数据完全吻合,并且优于已有的指数形式的表达式.为降低Taylor展开式的次数,对级数进行了修正,并且针对不同的拟合过程和方法进行了讨论.      

血管壁内应力分布研究

应力一直被认为是影响动脉血管平滑肌细胞组织性质变化的重要因素.利用零应力状态和张开角的概念,推导受内压的血管壁的内力分布的解析解,并对具体的实例进行计算分析.计算结果表明,张开角对于沿血管壁厚度方向变化的圆周方向应力分布具有非常强烈的影响.      

电离层中释放六氟化硫的流场及试验效应模拟

在电离层中释放六氟化硫时，释放初期的六氟化硫流速及流量等条件是影响释放效应仿真的重要因素，对仿真结果的准确性具有一定的影响.传统的六氟化硫释放引起的电离层效应仿真中并未讨论.基于Fluent流场仿真软件，针对不同释放初始条件并结合六氟化硫容器的结构，对六氟化硫释放过程中温度、压强以及喷口流速、流量等参数变化情况进行仿真计算，得到了以上参量在释放过程中的变化情况，并将其作为电离层化学物质释放三维动力学模型的初始参数，获得了更加精确的六氟化硫电离层释放效应仿真结果.      

卫星高压气瓶的超高速撞击试验

微流星体及空间碎片超高速撞击对在轨航天器构成了严重威胁,星上压力容器受空间碎片撞击后所产生的威胁是十分严重的,可能导致航天器发生灾难性失效,过早结束其使命。文章通过星上常用气瓶的超高速撞击试验,获取了不同弹丸撞击参数下气瓶器壁的通孔孔径,得到了在弹丸撞击速度为(6.5±0.3)km/s、无防护情况下气瓶器壁的弹道极限,并分析了导致充压气瓶灾难性失效的弹丸直径范围;通过对试验数据拟合,初步建立了弹丸正撞击速度为(6.5±0.3)km/s、无防护情况下气瓶器壁的通孔孔径预测公式,为航天器遭遇空间碎片撞击的风险评估及防护措施制定提供依据。     

动态比较法校准正压漏孔的漏率

介绍了校准正压漏孔漏率的动态比较法,可以校准的正压漏孔漏率范围为１×１０－４～１×１０－７Ｐａｍ３／ｓ。参考漏孔动态比较法是用一只漏率已知的正压漏孔作参考标准,分别让示漏气体通过参考正压漏孔或被校正压漏孔后,在内充大气的累积容器中累积不同的时间,产生大致相同的示漏气体增量;静态膨胀后,测量它们在动态流量法系统中产生的动态平衡分压力,再进行线性近似比较计算出被校正压漏孔的漏率。定量气体动态比较法是采用定量的示漏气体作参考标准,替代参考漏孔动态比较法中示漏气体通过参考正压漏孔后在累积容器中的累积量。     

成型压力等因素对UD66靶板弹道性能的影响

文中对Dyneema UD66超高分子量聚乙烯纤维复合材料在不同成型压力、面密度和弹击速度下的弹道吸能进行了研究.因此在优化成型压力的研究中,对UD66复合材料靶板的层间结合力、厚度与体密度做了研究.结果表明,成型压力在2.5MPa左右时吸能达到最大值.在UD66复合材料靶板弹道吸能规律的研究中,对UD66靶板弹击后变形和破坏做了分析.其研究结果对今后防弹复合材料的优化设计有很好的参考价值.      

基于SPH方法的球形贮箱液体晃动动力学分析

针对发生液体破碎现象的航天器球形贮箱液体晃动问题,基于光滑粒子流体动力学方法（SPH方法）对N S方程进行离散近似，分别对核函数、应力张量、边界问题、邻域粒子搜索等方面进行选择确定或计算处理，最终得到基于SPH方法的流体动力学模型。通过建立包括不同燃料液体体积及不同挡板安装位置的仿真模型，分析了航天器球形贮箱的受力及局部压强。通过分析贮箱受力情况及设置测量点压强情况，得到运动参数对晃动的影响规律，为航天器球形贮箱的设计提供了理论依据。