Radiation engineering analysis of shielding materials to assess their ability to protect astronauts in deep space from energetic particle radiation

An analysis is performed on four typical materials (aluminum, liquid hydrogen, polyethylene, and water) to assess their impact on the length of time an astronaut can stay in deep space and not exceed a design basis radiation exposure of 150 mSv. A large number of heavy lift launches of pure shielding mass are needed to enable long duration, deep space missions to keep astronauts at or below the exposure value with shielding provided by the vehicle. Therefore, vehicle mass using the assumptions in the paper cannot be the sole shielding mechanism for long duration, deep space missions. As an example, to enable the Mars Design Reference Mission 5.0 with a 400 day transit to and from Mars, not including the 500 day stay on the surface, a minimum of 24 heavy lift launches of polyethylene at 89,375 lbm (40.54 tonnes) each are needed for the 1977 galactic cosmic ray environment. With the assumptions used in this paper, a single heavy lift launch of water or polyethylene can protect astronauts for a 130 day mission before exceeding the exposure value. Liquid hydrogen can only protect the astronauts for 160 days. Even a single launch of pure shielding material cannot protect an astronaut in deep space for more than 180 days using the assumptions adopted in the analysis. It is shown that liquid hydrogen is not the best shielding material for the same mass as polyethylene for missions that last longer than 225 days.     

等效冲击方法研究硬质颗粒对玻璃的冲击损伤

提出了一种等效冲击方法来评价和研究硬质颗粒对脆性材料的冲击损伤。采用自由落体冲击钠钙玻璃试件来模拟小球的高速冲击并取得了令人信服的结果。确定了裂纹起始的临界冲击力。研究结果表明，当冲击物和靶材料的接触面积不变，相等的冲击动能将产生完全相似的损伤效果。在相等动能的前提下，四种不同重量的锤头冲击在玻璃试件上产生出了相同的冲击力、相同的裂纹和残余强度。     

GB/T 3364中异形截面纤维当量直径计算方法的研究

GB/T 3364碳纤维直径和当量直径试验方法中,异形截面纤维当量直径的计算方法较为复杂.经过计算公式的数学推导,使得异形截面纤维当量直径的计算和测量步骤有了较大的简化,并通过实验验证了简化方法的有效性.     

一种磁悬浮开关磁阻电机用轴向径向磁轴承

为了克服现有永磁偏置轴向径向磁轴承的缺陷,研究了一种新型结构的磁悬浮开关磁阻电机用永磁偏置轴向径向磁轴承.分析其结构及工作原理,利用等效磁路法进行分析,得出了轴向悬浮力及径向悬浮力的数学模型,并对数学模型进行了线性化处理,得出了其轴向、径向位移刚度和电流刚度.给出了磁极面积、控制线圈安匝数、定转子结构等主要参数的设计方法,给出了样机参数,用有限元对样机进行了三维仿真分析.理论研究和仿真分析表明:该永磁偏置轴向径向磁轴承结构紧凑,轴向控制磁通和径向控制磁通彼此解耦,控制更加容易,适用于高速、低功耗等场合.      

空间粒子辐射监测器用模拟信号源的实现

空间粒子辐射监测器需要有模拟信号源在其生产和测试、试验阶段对其进行电性能检测,并随其辗转于各测试场地。使用进口模拟信号源存在操作复杂、设备笨重及只有单路输出等问题,因此需要设计一种专用模拟信号源。根据空间粒子辐射监测器的要求自行研制的模拟信号源有多路模拟信号输出,且各路信号幅度可独立调节,并采用内部电源供电。经过测试验证,该模拟信号源可作为空间粒子辐射监测器的配套设备使用,性能优于原进口模拟信号源,其电路设计亦可为相关设备提供参考。     

蜂窝芯体材料面外等效弹性模量预测与分析

基于最小势能原理和最小余能原理,选择比Kelsey模型所用表征单元更简化的单元为研究对象,推导出与之完全相同的蜂窝芯体面外等效弹性模量的解析表达式。采用有限元法预测一组典型商用正六边形蜂窝芯体的面外等效弹性模量,并将解析解模型预测值、有限元模型预测值与厂家公布的材料试验数据进行对比。提出一组基于解析解模型的修正公式用于预测与分析典型正六边形蜂窝芯体的面外等效弹性模量。     

机翼主梁结构模拟件当量加速腐蚀关系研究

为了进行腐蚀条件下飞机结构的疲劳寿命与日历寿命评定,需对结构模拟件进行加速腐蚀试验,所用当量加速关系是否准确关系到结果的可靠性。通过对某机翼主梁结构模拟件进行加速腐蚀试验研究,提出了腐蚀影响系数法,并应用该方法计算了该结构模拟件在某加速谱下的当量加速关系。     

节能电火花加工脉冲电源放电电流闭环控制的研究

节能电火花加工脉冲电源采用开关稳流电路和PWM电流闭环控制技术,达到脉冲电源输出放电电流在放电加工各个阶段动态调节的性能要求,实现稳定高效地电火花放电加工。     

基于JTAG的板级可测试性设计

阐述了JTAG技术的采用给电路板的可测试性带来的改善,从设计方法、优化策略以及实现技术等几个方面,讨论了利用边界扫描技术进行电路板的可测试性设计。     

CAN总线控制器与ARM微处理器的接口时序设计

在介绍CAN总线控制器和ARM微处理器接口特点的基础上,讨论了CAN控制器芯片 SJA1000和ARM微处理器S3C44BOX的接口时序的适配问题,给出了两者的接口方法和电路并进行了仿真分析。