浅谈陶瓷基复合材料无损检测方法及其进展

陶瓷基复合材料由于其具有耐高温、密度低、抗氧化性好等多种优良特性目前已广泛地应用于航空航天领域。采用无损检测方法对陶瓷基复合材料进行相关检测对保证材料产品质量以及提高产品使用的可靠性等都具有重要意义。综述了陶瓷基复合材料无损检测发展现状,阐述了太赫兹、X射线、工业CT、红外热成像、超声波及声发射技术等常用陶瓷基复合材料检测手段的原理并介绍了其在陶瓷基复合材料无损检测方面的应用实例。     

探测快中子的新技术(一)

概述了近年探则快中子的新技术,它们分别是：抑制γ射线、热中子和带电粒子的符合谱仪;高分辨、宽能量范围（0．1～15．0MeV）带正比计数器的3He夹心谱仪;含氢的纤维闪烁作用于抑制γ射线、中子位置分布和中子能谱测量,及合锂的纤维玻璃闪烁体用于长中子计数器测平均中子能量;中子的直接探测;用于中高能和重离子核物理的多元件阵列快中子探测器和极化仪;用于核核查的中子源影像探测器;高入射氚核能量和高能中子的伴随粒子技术等七个方面。它们对中子计量学的发展是重要的。     

基于多线组宽带模型与积分微分混合算法的喷管远程红外成像计算

针对现有宽带k分布模型不适合高温喷流3~5μm波段发射辐射在大气中远距离传输衰减特性计算的问题,将之前用于全光谱模型的多线组技术应用于宽带模型,并对光谱吸收系数的分组优化状态点进行了针对性调整。无限宽度多层气体辐射特性一维/准一维算例的计算结果表明,多线组技术可大幅提高原始全光谱与宽带模型对强非均匀气体辐射特性的计算精度,同时保持对灰体固壁辐射的良好兼容性。以此为基础,对带冷却装置Ⅴ形尾缘收缩喷管的耦合换热特性和远程红外特性进行了数值研究,结果表明:气体辐射对喷管固壁温度分布的影响不能忽略;多线组宽带模型对跨声速排气系统70km红外成像的预测误差在7%左右。      

X 射线衍射全谱拟合定量分析方法研究

利用X射线衍射仪对不同配比的Si和TiO2样品进行分析,通过三种定量分析方法(峰高法、积分强度法、全谱结构拟合法)进行计算,并进行误差分析。结果表明:三种定量分析方法中,全谱结构拟合法最优,相对误差为±2%(n=3),误差最小。X射线衍射全谱拟合法是一种精确,快速的定量方法。     

量子技术在军事航空领域应用展望

近年来,随着量子技术的不断发展和进步,量子技术越来越受到航空强国的重视,推动量子技术及早在军事航空领域应用,形成颠覆性技术优势。量子技术采用基于自旋、极化、纠缠等量子概念构建的不同技术体系,因此它具有传统技术所没有的特异性,乃至创新性。在此背景下,由于军事航空领域的特殊重要性,旨在探讨量子技术在军事航空领域的潜在应用,为未来应用场景的构建提供参考。描述了量子计算、量子探测、量子通信、量子网络、量子定位导航授时（PNT）、量子电子战、量子材料等各种主要量子技术,重点描述了各种量子技术在航空领域的可能应用。给出了量子技术在未来应用过程中可能面临的应用、技术和道德等方面挑战。量子技术在航空领域应用非常广阔,同其他相关领域加强跨领域合作,推动量子技术的技术突破和应用开发,它可以为军事航空技术提供更高效、精准、安全的解决方案,从而推动军事航空技术的进一步发展。     

高浓度颗粒流冲刷条件下硅橡胶和EPDM绝热材料动态烧蚀实验

利用X射线实时诊断技术(RTR)针对硅橡胶和EPDM绝热材料,开展了高浓度颗粒流冲刷条件下动态烧蚀实验研究,成功获得了绝热材料烧蚀表面退移过程的序列图像。研究表明:(1)在本实验条件下,硅橡胶绝热材料颗粒冲刷区域的瞬时烧蚀率在0～2s内迅速增加,2s之后瞬时烧蚀率略有下降并趋于稳定;EPDM绝热材料颗粒冲刷区域的瞬时烧蚀率在0～1s内迅速增加,1s之后瞬时烧蚀率趋于稳定;(2)相同冲刷条件下硅橡胶绝热材料抗颗粒流冲刷性能比EPDM绝热材料差,硅橡胶绝热材料不适合在高过载发动机中应用;(3)高浓度颗粒流冲刷条件下绝热材料的烧蚀率比常规条件下要严重的多,其机理主要是高温颗粒流对炭化层有强烈的机械剥蚀效应和热化学烧蚀作用。实验结果对硅橡胶和EPDM绝热材料烧蚀机理研究及烧蚀建模具有重要参考价值。     

复合材料胶接缺陷的红外热像检测

简要介绍了红外热像的检测原理,并用红外热像方法对铝蜂窝铝蒙皮复合材料较易出现的胶接缺陷进行检测,结果表明红外热像方法是检测复合材料胶接缺陷的快速、有效方法。不同性质缺陷的最佳检测时间不同,对于铝蜂窝铝蒙皮结构复合材料蒙皮的各种脱粘缺陷,检测速度都高于每分钟两屏。实现被检工件快速、方便、自动化的加热方式,加热源和热像头的同步自动扫查以及智能化地识别各种缺陷是今后红外热像检测发展的重要方向。     

潜入喷管背壁区熔渣溢流沉积实验研究

利用X射线诊断系统,观察了固体火箭发动机热试车条件下潜入喷管壁区熔渣粒子的溢流过程。得到了实验条件下的潜入喷管背壁区熔渣生成沉积数据和图像,分析探讨了喷管潜入深度、喷管部面积对背壁熔渣生成和溢流过程的影响,为发动机的设计提供了实验依据。     

鲁棒EKF在脉冲星导航系统中的应用

针对脉冲星导航系统的滤波问题,传统的扩展卡尔曼滤波(EKF)算法存在不能克服系统模型存在不确定性参数以及乘性噪声等缺陷,提出一种鲁棒EKF算法。首先,分析了状态预测误差方程和估计误差方程,利用统计学原理,得到了状态预测方差矩阵和状态估计方差矩阵计算等式。由于系统模型存在不确定性参数,状态预测协方差矩阵和状态估计协方差矩阵无法计算;因此,利用4个重要矩阵不等式,分析并找到预测方差矩阵和状态估计方差矩阵的上界。最后,利用状态估计误差协方差矩阵上界设计状态增益矩阵,使得状态估计协方差矩阵的迹最小。将该算法对脉冲星导航系统进行仿真,仿真结果验证了所提算法的有效性。     

高速起动射流过程中可压缩涡环的生长演化及其对瞬时力的影响规律

高速可压缩起动射流广泛存在于一些工程应用中,其射流过程伴随着复杂流动结构的演化,并对力和声有着显著的影响.为了研究高速起动射流过程中流场结构演化与瞬时力之间的关系,设计了一种开口激波管装置用于产生高速起动射流,并采用纹影和粒子成像测速技术(PIV)对高速起动射流产生的流场结构进行测量.与此同时,为了测量高速起动射流的瞬时力,将激波管悬挂并利用高动态微型力传感器直接测量高速起动射流产生的推力.PIV的实验结果表明,高速起动射流的流场主要包括三个阶段:入射激波离开喷口和后方流体迅速膨胀阶段;可压缩涡环卷起并快速生长阶段;可压缩涡环达到生长极限后的演化阶段.瞬时力测量结果显示,高速起动射流所产生的瞬时力呈现出先快速增长、随后缓慢下降的过程,并且瞬时力的峰值时刻与可压缩涡环发生夹止的时刻具有一致性.基于理论估算,进一步发现高速起动射流产生瞬时力峰值的机制主要是由于高速起动射流产生的大尺度可压缩涡环对周围的流体夹带进而带来的动量增益,也意味着可压缩涡环的生长演化产生了较强的非定常力的增益.进一步将喷口形状更换为锯齿型喷口,发现锯齿型喷口显著地减弱了可压缩涡环的环量,进而也降低了瞬时力的峰值,但是根据前人的研究,锯齿型喷口在降低噪声上具有明显的作用.