载人航天器舱内辐射环境及剂量分析

构建载人航天器模型,利用Geant4软件计算了银河宇宙射线中的质子穿过载人航天器后在水模体中的总吸收剂量以及次级粒子吸收剂量,并且统计了不同种类的次级粒子在水模体中的总数量分布。计算结果表明,次级粒子引起的辐射剂量所占比例为50%,且二次电子总数量达到了10~7量级。     

基于SIMP法的周期性传热材料拓扑优化

为了实现基于宏观热传导条件的周期性材料微结构设计,建立了基于固体各向同性材料惩罚法的周期性结构拓扑优化模型.模型以体积比为约束,散热弱度最小为优化目标.为了满足周期性约束,将设计域划分为若干相同子区域,并重新分配散热弱度.基于偏微分方程的图像处理方式可以有效地消除棋盘格和网格依赖性现象.讨论并分析了不同子区域个数及不同载荷工况对拓扑优化构型的影响.数值实验结果表明:周期性结构的建模方式可以实现基于宏观稳态热传导条件的周期性材料微结构设计.子区域个数不同时,优化得到不同的微结构构型,这反映了尺寸效应对材料设计的影响.当子区域个数不断增加时,优化结果逐渐趋向收敛于均匀化方法对应的极限值.      

微重力条件下热管吸热器瞬态热分析

基于微重力条件下的导热控制微分方程,采用焓法对热管吸热器相变材料容器进行了二维数值建模与仿真,在同时考虑空穴和相变的情况下,对微重力条件下蓄热单元相变传热进行了模拟计算,分析了空穴率对蓄热容器内部的温度场和热性能的影响,并将计算结果同美国航空航天局（NASA）方案热管吸热器蓄热单元相变传热计算结果进行了比较,验证了文中微重力条件下计算模型的合理性与准确性。研究结果表明：空穴影响着蓄热单元相变的进程,空穴的存在增加了容器内部的温度梯度,使得容器的蓄热能力降低;由于热管径向温差较小,热管壁温在相变材料熔点附近变化较小,从而在一定程度上能缓解热斑和热松脱现象。     

飞机零组件材料选用和替代管理程序研究

材料选用和替代能够有效提升飞机零组件设计中材料应用技术和管理能力,确保新研型号设计工作快速推进。本文对飞机零组件设计工作中材料应用现状进行分析,指出目前设计人员在材料应用工作中存在的问题,提出今后开展材料选用和替代工作应重点关注的技术内容以及应该遵循的工作流程;并在此基础上归纳适用于飞机零组件设计的材料选用和替代工作的技术管理程序;以某型军用飞机机体结构密封材料的选材实例和电气系统导电垫片的替代实例验证该程序的有效性。结果表明：该材料选用和替代管理程序取得了预期效果,材料替代管理程序的实施保证了生产现场状况的有序运行,同时也为航空领域及其他领域内的相关企业提供参考借鉴。     

民机机头复合材料风挡结构鸟撞分析

在鸟体撞击风挡结构过程中,鸟体与风挡结构撞击相对速度很大,呈现出流体特性,属于典型的流固耦合瞬态冲击动力学问题。首先针对文献中的鸟撞铝板试验采用任意的拉格朗日-欧拉(ALE)流固耦合方法进行了分析,对计算方法与鸟体模型进行了验证。然后建立了包括风挡玻璃、风挡骨架以及蒙皮在内的民机全尺寸风挡结构抗鸟撞动响应分析的有限元模型,进行了鸟撞数值模拟,其中风挡骨架与蒙皮采用复合材料。全尺寸的复合材料风挡骨架目前还没有应用到民机上,因此,对复合材料风挡结构的研究是很有意义的。     

航天器材料KAPTON和F4.6薄膜充电性能研究

Kapton和F4.6是两种航天器上最常用的重要热控材料,但它们都是高绝缘的有机高分子聚合物,故在充分利用它们的优良物化性质时,不能不关心它们在空间亚暴环境下表面充电的性能。为此本文在简述了新增环境温度变化的条件后,详细讨论了这两种材料在模拟空间真空、空间亚暴时电子辐照、太阳辐照及其所处环境温度变化时,它们表面电阻率随环境变化响应规律,并由此预测其充电的状态。     

药用生物材料的空间电泳分离

文章综述了空间材料加工领域的重要组成部分——生物材料空间电泳分离研究的情况。重点介绍空间电泳分离的目的、内容、它的过去、现在和将来。     

返回式卫星烧蚀热防护机理与数值模拟

详细讨论了低温炭化材料的质量损失和吸热机理。利用分层模型,给出具有不同物理和化学特性的各层的能量守恒关系。用积分法给出各层热防护的数值模拟,数值模拟计算结果与一维热传导解析解结果一致,亦与地面烧蚀实验結果一致。     

基于延误时间成本的航材备件采购方案研究

航材是保障飞机完好率、增进航空兵部队作战训练效能的重要军需物资,航材部门必须储备一定数量的备件,以保证部队对航材的需求,如何科学地确定采购航材的品种和数量是一个备件采购策略问题。首先分析备件保障流程中备件延误时间和订购数量的关系,然后从效费比的角度研究备件保障延误时间与备件成本的关系,最后提出基于平均备件保障延误时间成本的备件采购方案,并以美国B-1B飞机航材备件采购为例,对三种不同的采购策略进行计算分析。结果表明:基于保障延误时间成本制定的航材备件采购方案是可行的,并优于其他两种采购方案。