透波材料微波介电性能测试技术

先进功能复合材料技术国防科技重点实验室是总装备部批准建设运行的国家级实验室，建设依托单位为航天科技集团航天材料及工艺研究所。     

用双流体-轨道模型模拟四角喷燃模型炉内三维湍流两相流动和煤粉燃烧

目前炉内两相流动和煤粉燃烧数值模拟中多半采用颗粒随机轨道模型和单流体无滑移模型,这些模型都难以完整地给出三维空间内颗粒速度,浓度,湍流度分布的信息。本文采用双流体-轨道模型（颗粒相连续介质-轨道模型）对一个四角喷燃模型炉内三维湍流两相流动及煤粉燃烧进行了模拟。此模型基于欧拉气相方程组、欧拉颗粒连续方程组和动量方程组以及拉氏颗粒能量方程和质量变化的方程,并使用k-ε-kp两相湍流模型,EBU-Arrhenius湍流燃烧模型,离散坐标辐射传热模型,煤粉颗粒的水分蒸发,热解挥发模型和焦炭燃烧的扩散-动力模型等。     

CTS-26型超声探伤仪典型故障的分析与排除

在简要介绍CTS-26型超声探伤仪工作原理及组成的基础上。对其几种典型故障作了具体的分析和处理。     

复合材料Ⅰ型结构热压罐零吸胶工艺树脂压力测试及硬模传压均匀性分析

针对977-2/IMS预浸料在热压罐零吸胶工艺下采用H型方式成型的Ⅰ型零件,分别采用标准固化制度及阶梯加压制度进行了树脂压力在线测试,基于测试结果,分析了树脂压力与罐压的等效性及硬模传压的均匀性,提出了实际零件硬模传压的测试制度参考.结果表明:单侧硬模传压区域的树脂压力在稳定后与罐压一致,验证了预浸料在热压罐零吸胶工艺下树脂压力与铺层压力的等效性;双侧硬模传压区域的树脂压力存在载荷平衡的过程,稳定后不同区域的树脂压力均匀并与罐压一致;与阶梯加压制度相比,标准固化制度下树脂压力在测试初期存在一定波动,稳定后两种工艺制度下的树脂压力一致,这为热分布差异相对较大零件的树脂压力测试提供了方法参考.     

高超声速风洞多体干扰与分离试验技术

在FL-31风洞中进行了某高超声速飞行器的多体干扰与分离试验技术研究,成功建立了多体干扰与分离试验技术。试验模型是某典型构型的可重复使用航天飞行器,由助推器以及再入体两部分组成。利用风洞上下投放机构实现两模型间的相对运动,采用两台天平对模型的气动力进行测量,同时利用纹影仪记录模型分离过程中的激波干扰情况。结果表明：试验系统设计合理,能准确模拟物体间分离过程,并能精确测量多体干扰的气动力特性,激波干扰清晰可见。     

波阵风中的弹性飞机动力学建模与仿真

爆炸产生的波阵风以超声速或声速传播,且携带了高能扰动能量,它会对飞机产生显著的扰动作用甚至破坏作用。本文阐述了爆炸波阵风的模型,定义了波阵风与飞机的作用方法。将波阵风对飞机的作用折算为下洗效应,采用亚声速偶极子格网法,推导了波阵风对飞机的非定常激励力计算公式,基于此建立了波阵风中的弹性飞机动力学模型,提出了波阵风中的弹性飞机动响应仿真流程。数值仿真结果表明：波阵风激励力计算方法有效,能满足工程实践需求;在质心处,弹性飞机与刚体飞机的动响应差异不大;在翼尖区域,由于气动弹性效应,弹性飞机与刚体飞机的动响应结果有显著差别;波阵风的激励能量主要集中于1 Hz以下,在构建弹性飞机动力学模型时可以忽略振动频率比较高的弹性模态。     

30cm离子推力器空心阴极发射体区等离子体特性研究

为了获得30cm口径离子推力器20A额定发射电流空心阴极的稳态工作性能参数并验证现有发射体结构设计的合理性,采用数值模拟及有限元分析方法研究了空心阴极发射体区的等离子体特性参数。结果显示:空心阴极发射体区的压强基本在115~150Pa内,并且中间区域的Xe气压强较高;当阴极发射体温度为1570℃时,根据一维热传导方程得到发射体热损为10.26W;发射电流为15A时,电子温度在1.5~1.7e V内,且沿轴线方向靠近阴极顶小孔的电子温度较高,而将15A发射电流作为空心阴极的工作点是较为合适的选择;数值计算得到发射体区平均电子电流密度约为1.3×105A/m2,发射体内表面面积预估为1.5cm~2,内径建议在?2~2.5mm内,采用该尺寸发射体的空心阴极通过电流发射能力试验证明其最大发射电流在19~20A内,现有发射体尺寸设计满足20A发射电流需求;发射体区中间区域离子电流密度峰值约为8.5×10~5A/m~2,应重点关注发射体中间区域的厚度设计以及离子溅射腐蚀速率。     

考虑发动机干扰的尾吊布局后体气动优化设计

针对尾吊布局飞机考虑发动机干扰的机身后体减阻优化设计问题,建立了适用于复杂构型的气动外形优化设计系统。该优化设计系统采用了自由形变(FFD)参数化方法和基于紧支函数的径向基函数(RBF)动网格技术、计算流体力学(CFD)技术、Kriging代理模型以及改进的微分进化算法。利用该系统对机身后体进行了减阻优化设计,总阻力减小了2.67%。流场分析显示,阻力减小得益于优化后改变了机身后体与短舱之间流管的形状,减小了与挂架产生的不利干扰,消除了流动分离,削弱了激波强度。优化结果表明,针对尾吊布局飞机后体减阻优化设计问题,所建立的优化设计系统具有较好的实用性。     

一维脉冲爆轰波的能量释放规律研究

采用三步链锁反应模型,对一维脉冲爆轰波进行了数值模拟,研究了爆轰波传播过程中的能量释放规律。结果表明,虽然不同稳定性的脉冲爆轰波具有不同的振荡幅度和波长,但是在单位距离的能量释放及其在内能、动能之间的分配比例是不变的。爆轰波的不稳定性源于激波和燃烧的耦合,而这种耦合关系可以通过前导激波和能量释放之间的相位差定量描述,具有较大相位差的爆轰波传播过程中振幅较大。同时相位差可以解释更不稳定的双模振荡爆轰波的传播机理,由于较长的波长和较大的相位差产生了矛盾,爆轰波进而分解成两种振荡模态,使相位差减小避免了爆轰波的熄灭。     

可变弯度导叶调节机构柔性多体仿真

为考察可变弯度导叶(VIGV)调节机构在运动过程中各零件的变形以及变形对调节精度、各叶片调节角度一致性的影响,利用有限元软件ABAQUS建立VIGV调节机构的柔性和刚性多体动力学3维模型.研究了柔性与刚体模型调节机构运动差异,并分析了变形量对叶片角度调节的影响.在此基础上,对联动环径向限位、驱动力加载速率以及运动副摩擦阻力对机构调节精度等影响进行分析.结果表明:在调节角度较小时,柔性模型与刚体模型分析结果基本相当,随着调节角度的增大,各零件的变形对调节角度的影响逐渐增大,当L形杆转动0.5 rad时,二者可调叶片调节角度相差约0.9.;在运动过程中,运动副摩擦阻力的增大将增大机构运动所需的驱动力,驱动力加载速率对叶片角度调节的影响在一定范围内可以忽略;联动环径向限位的取消或分布的不均匀均将引起叶片调节角度不同程度的差异,无联动环径向限位下,各摇臂之间的调节角度存在最大相差约0.3°的差异.