高超声速飞行器防热瓦结构的变厚度轻量化设计方法

针对非均匀气动加热条件下三维复杂防热瓦结构的轻量化需求,基于变厚度设计理念,发展了一种基于网格变形技术（ASD）和热固耦合分析相结合的防热瓦结构优化方法。优化结果表明,基于网格变形技术能够快速有效地解决优化过程中的网格自动更新问题,避免了网格重新划分的耗费及复杂结构网格重构的困难,并得到了光滑柔顺的厚度形状曲线;相比等厚设计,变厚度设计可以有效考虑载荷的非均匀效应,并极大地减轻结构重量;优化后可以更充分发挥防热瓦结构各层材料的承载能力。     

卫星无线传能系统主动电场屏蔽效能分析

针对无线传能系统宽频段电场辐射屏蔽的需求,建立了采用主动屏蔽方式的无线传能系统屏蔽效能分析电路模型。推导出主动屏蔽激励源可由无线传能系统电压激励源控制。给出了空间点位置和面位置屏蔽效能计算公式,通过对激励电压源进行傅里叶变换后提取关注频段电压分量可实现对宽频段屏蔽效能的分析。通过仿真分析证明了方法的有效性,屏蔽效能与空间位置有关,同时受限于传输效率的约束。通过调节压控电压源的压控系数可以在传输效率损失相对较小的情况下实现关注位置电场辐射的有效屏蔽。最后通过实验验证了无线传能系统主动屏蔽方式屏蔽效能分析方法的正确性和工程可应用性。     

航天飞行器典型高温透波结构热匹配性能分析

针对一种航天飞行器典型天线窗类高温透波结构及其安装形式,通过Abaqus有限元仿真分析方法对其热匹配特性进行了研究。研究表明:天线窗结构热匹配产生的热应力主要与金属壳体受热膨胀有关,石英纤维增强二氧化硅天线窗具有更优越的热匹配性能,天线窗直径越小,厚度尺寸越大,热应力越小,热匹配性能越好。该项研究为典型天线窗类高温透波结构在航天飞行器上的应用提供了参考。     

氧化锌色素在真空紫外辐照下降解机理的研究

研究氧化锌色素在真空紫外辐照下的降解机理,目的是为设计在宽间环境下稳定的氧化锌热涂层提供理论依据。仔细研究了自由电子在氧化锌中的吸收特性及真空紫外辐照对氧化锌电导的贡献,认为真空紫外辐照引起氧化锌色素表面化学吸附氧的解析,同时在氧化锌色素表面产生大量的氧空位,氧空位提供了导带中的自由电子,自由电子在导带内跃迁吸收近红外光子引起氧化锌色素光学性能的退化。     

铝镁贫氧推进剂的热分解特性

采用ＤＳＣ、ＤＴＡ、ＴＧ和ＤＴＧ等热分析方法,研究了ＡＰ,ＫＰ,ＡＰ／ＫＰ混合氧化剂、ＡＰ／ＫＰ／ＨＴＰＢ模拟推进剂以及铝镁贫氧推进剂的热分解特性。研究发现,ＡＰ／ＫＰ混合氧化剂的热分解特性由两种氧化剂的热分解特性叠加而成,但ＡＰ的存在使ＫＰ热分解反应提前;贫氧推进剂的热分解过程由ＡＰ和ＫＰ的热分解、粘合剂的热分解等过程组成。     

聚合物基PTC材料稳定性的研究

提高导电复合材料的PTC(Positive Temperature Coefficient)强度和稳定室温电阻的重现性,是研究和使用聚合物基PTC材料所追求的目标.PTC材料经过在开关温度及其以上的较宽温度范围内重复热循环后,室温电阻升高,PTC强度降低.研究了辐射交联和在不同气氛中长时间热老化对聚合物基PTC复合材料的室温电阻、PTC强度、结晶度和开关温度等性能的影响.结果表明:辐射交联和氮气氛保护均有利于提高PTC材料的电性能稳定性,室温电阻和PTC强度的变化率相对较小.     

模具材料线胀系数对复合材料固化变形的影响研究

为了研究模具材料线胀系数对复合材料固化变形的影响,面向复合材料零件热压罐固化成形工艺过程,针对复合材料成形模具材料与复合材料零件线胀系数不一致导致复合材料零件热固化变形的问题,研究了模具与复合材料零件相互作用关系,推导了模具对复合材料固化变形的理论模型,利用ABAQUS等仿真软件建立了模具温度场的数值模拟模型,并将模具热变形的模拟数据与复合材料零件变形的试验数据进行了对比分析。结果表明,不同材料模具型面各位置变形值与型面结构特征无关,与型面大小有关;模具材料与复合材料的线胀系数差异越大,复合材料零件变形量越大。     

基于石墨板的电子设备大功率器件散热方法研究

针对宇航电子设备大功率器件的散热路径进行了分析.对顶部散热的器件采用高导热石墨板、精确控制导热垫压缩量、增加导热路径等方式进行散热,对腹部散热的器件采用覆铜通孔等方式进行散热,并结合热仿真和温循试验,有效解决了大功率器件散热问题.     

黑体辐射反问题的正则化Lanczos方法

黑体辐射反问题就是利用测量的黑体辐射能量谱确定黑体的区域温度分布.本文将该问题离散化为欠定线性不适定问题,提出求解欠定线性不适定问题的正则化Lanczos方法.该方法基于Lanczos双对角化过程,用一系列小型线性方程组逼近原不适定问题,应用截断SVD正则化方法使迭代稳定化,并用L-曲线确定相应的正则化参数.数值结果说明了新方法的有效性,并说明了在观测数据出现误差的情况下新方法也能有效地重构区域温度分布.     

再入飞行器目标特性建模研究

再入目标的光辐射和电磁散射特性有重要应用,例如目标的探测、识别和指示技术.飞行器高超声速再入过程中,由于与周围大气强烈相互作用,不仅形成复杂结构再入流场,飞行器表面和流场中还伴随发生复杂化学物理过程,对目标特性产生严重影响.在对再入流场及伴随发生的化学物理过程研究分析的基础上, 建立再入目标特性理论模型框架,建立再入飞行器目标特性的基本计算方法,编制了相应计算程序,对典型再入飞行器的红外辐射和电磁散射特性进行了数值模拟.与相应实验结果的比较表明,流场电子数密度、高温气体辐射、等离子体尾迹的RCS等与实验结果一致.