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塞锥结构参数对膨胀偏流喷管工作性能的影响研究
1
作者 蔡文祥 王涛 +1 位作者 邓海军 袁亿 《推进技术》 北大核心 2025年第7期85-93,共9页
为分析塞锥结构参数对膨胀偏流喷管工作性能的影响,本文以膨胀偏流喷管为研究对象,对其矩形试验件的流场进行测量,采用实验研究与数值模拟相结合的方式分析不同飞行高度时关键结构对其流场与性能的影响。研究结果表明,随着内敛深度L由10... 为分析塞锥结构参数对膨胀偏流喷管工作性能的影响,本文以膨胀偏流喷管为研究对象,对其矩形试验件的流场进行测量,采用实验研究与数值模拟相结合的方式分析不同飞行高度时关键结构对其流场与性能的影响。研究结果表明,随着内敛深度L由10 mm增加到20 mm,推力系数总体上呈现增大趋势;随着收敛角θ由0°增加到10°,不同来流总压时推力系数的一致性有所增加,而推力系数的均值随着收敛角的变化存在最优解,θ=10°时,喷管的综合性能最为理想。喷管扩张段内的气流径向膨胀范围随环境压强的降低逐渐增大,中心回流区封闭后流场基本不变。 展开更多
关键词 膨胀偏流喷管 塞锥结构 推力系数 实验研究 数值模拟
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约束方式对固体火箭发动机内流场与结构共振影响的试验研究
2
作者 王革 张立天 +3 位作者 周博成 王帅 赵书辉 王丙寅 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第2期185-194,共10页
针对固体火箭发动机地面试车正常工作,而飞行试验出现燃烧不稳定现象的天地不一致问题,通过不同约束方式模拟不同发动机状态以探究发动机燃烧不稳定的流致振动机制。采用两端约束和头部约束条件模拟地面试车和飞行状态,通过在局部施加... 针对固体火箭发动机地面试车正常工作,而飞行试验出现燃烧不稳定现象的天地不一致问题,通过不同约束方式模拟不同发动机状态以探究发动机燃烧不稳定的流致振动机制。采用两端约束和头部约束条件模拟地面试车和飞行状态,通过在局部施加的脉冲激励评估发动机工作稳定性;通过模态测试方法获得结构振动频率,对比不同约束方式对结构振动频率的影响。结果表明:在工作前期,相比于两端约束条件,头部约束条件下结构振动频率更大,在工作中后期,两端约束条件下结构振动频率更大;激励位置不同不会影响结构振动频率,但会影响结构响应幅值;只有压强振荡频率与加速度振荡频率相近的情况下,压强振荡幅值对加速度振荡幅值影响较大;头部约束条件下,当压强振荡频率与加速度振荡频率接近时会引起结构与流动共振,而两端约束条件下,两种频率接近时不会引起共振。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 燃烧不稳定 冷流试验 脉冲触发
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级间热分离流场干扰特性及动力学数值研究
3
作者 王亦君 卞云龙 张国庆 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1-9,共9页
采用数值模拟方法并结合动网格技术对导弹级间热分离过程的非定常流场和刚体运动进行耦合计算,分析级间段内外两侧流场结构的变化规律,并对一级弹体进行了动力学分析。研究结果表明,二级弹体发动机喷管处于过膨胀状态,随着分离过程的进... 采用数值模拟方法并结合动网格技术对导弹级间热分离过程的非定常流场和刚体运动进行耦合计算,分析级间段内外两侧流场结构的变化规律,并对一级弹体进行了动力学分析。研究结果表明,二级弹体发动机喷管处于过膨胀状态,随着分离过程的进行,喷管内正激波不断向下游移动,激波强度不断减弱。级间间隙处的横向喷流与外界超声速自由来流形成复杂的流动干扰现象,干扰流场中分离激波和羽流激波强度逐渐减弱并向下游移动。干扰流场流动分离区域面积随着飞行高度增大而不断扩大。随着分离过程的进行,级间段表现为初期憋压、后期泄压的状态,一级弹体轴向载荷呈现初期迅速上升、峰值后迅速下降,再小幅度波动后缓慢下降的规律;随着飞行高度增加,一级弹体侧向位移均向对应坐标轴负方向变化。 展开更多
关键词 级间热分离 数值模拟 流动干扰 流动分离 载荷特性
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压力传感器湿法腐蚀敏感膜的工艺研究
4
作者 闫施锦 王丙寅 +5 位作者 王志强 雷程 冀鹏飞 邱海兵 谭秋林 梁庭 《压电与声光》 北大核心 2025年第1期63-68,共6页
随着压力传感器的小型化和高频化发展,降低成本并提升制造工艺成为当前研究的关键。该文通过优化硅片湿法腐蚀工艺来降低压力传感器的制造成本,并使其性能更贴近设计要求。首先,深入研究了不同浓度TMAH(四甲基氢氧化铵)对硅片腐蚀效果... 随着压力传感器的小型化和高频化发展,降低成本并提升制造工艺成为当前研究的关键。该文通过优化硅片湿法腐蚀工艺来降低压力传感器的制造成本,并使其性能更贴近设计要求。首先,深入研究了不同浓度TMAH(四甲基氢氧化铵)对硅片腐蚀效果的影响,通过优化腐蚀工艺条件,确定了在80℃下使用质量分数为25%的TMAH作为腐蚀液,最终成功获得了表面粗糙度仅为0.121μm的低粗糙度硅片表面。然后利用有限元模拟技术,对比了质量分数为5%TMAH湿法腐蚀条件下的灵敏度(109.162 mV/MPa)与质量分数为25%TMAH湿法腐蚀条件下的灵敏度(103.276 mV/MPa),而后者更接近设计要求的灵敏度值(100 mV/MPa)。成功总结了高效的湿法腐蚀工艺,并基于该工艺设计了压力传感器的制造流程。预期该流程能以低成本生产出性能更贴近设计要求的压力传感器,为压力传感器的小型化和高频化发展提供了有力的技术支持。 展开更多
关键词 压力传感器 湿法腐蚀 敏感膜 腐蚀形貌 粗糙度
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基于NSGA-Ⅱ算法的环缝进气喷管结构参数优化研究
5
作者 廖俊贤 杨铭 +3 位作者 薛玉琴 关奔 王革 张普 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第4期144-153,共10页
针对环缝进气喷管相互耦合的复杂结构参数,构建Kriging代理模型,基于NSGA-Ⅱ多目标遗传算法以喷管效率特性以及质量特性为优化目标,对环缝进气喷管的初始扩张半角、出口扩张半角、扩张段长度、入射中心位置扩张比以及入射角度进行优化... 针对环缝进气喷管相互耦合的复杂结构参数,构建Kriging代理模型,基于NSGA-Ⅱ多目标遗传算法以喷管效率特性以及质量特性为优化目标,对环缝进气喷管的初始扩张半角、出口扩张半角、扩张段长度、入射中心位置扩张比以及入射角度进行优化。优化结果表明:相较于传统喷管,环缝进气喷管效率特性增益可达13.6%;相较于基础喷管,质量特性增益可达13%。通过分析优化进程发现,随着喷管效率特性的增加分离激波逐渐前移,膨胀波束强度逐渐增加;在优化范围内扩张段长度、入射位置、入射角度显著影响喷管性能,初始扩张半角和出口扩张半角对喷管性能影响较小,入射角度越大、入射位置越靠前、扩张段长度越长喷管效率特性越高,喷管质量特性主要由扩张段长度决定。 展开更多
关键词 环缝进气喷管 效率特性 质量特性 多目标优化 Kriging代理模型
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SOI倒装式无引线高温压力传感器封装技术研究
6
作者 罗后明 王丙寅 +4 位作者 王志强 雷程 赵佳龙 刘雨桥 梁庭 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第7期1-5,共5页
封装结构是限制高温压力传感器在高温恶劣环境下使用的重要因素,传统的正装式引线键合封装方法难以满足在高温恶劣环境下使用,文中对倒装式无引线高温压力传感器封装结构进行研究。通过ANSYS有限元仿真软件分别对敏感芯片和传感器封装... 封装结构是限制高温压力传感器在高温恶劣环境下使用的重要因素,传统的正装式引线键合封装方法难以满足在高温恶劣环境下使用,文中对倒装式无引线高温压力传感器封装结构进行研究。通过ANSYS有限元仿真软件分别对敏感芯片和传感器封装进行热力耦合仿真分析,表明该封装结构在235℃有较好的可靠性。封装完整的传感器样机在235℃环境下静态测试线性度为0.3982%,重复性为0.2363%,迟滞性为0.1382%,灵敏度为82.0747 mV/MPa,测试结果表明研制的高温压力传感器在235℃线性度、重复性、迟滞性相较于常温最大变化不超过0.0393%,说明该封装结构满足高温恶劣环境下的应用需求,验证了倒装式无引线高温压力传感器封装技术的可行性。 展开更多
关键词 高温压力传感器 无引线封装 有限元方法 热-力耦合仿真
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燃烧室释热分布对宽速域RBCC性能影响规律研究及释热预测模型构建
7
作者 朱润童 尹竣 +3 位作者 葛保聪 安健 朱韶华 秦飞 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第2期242-252,共11页
为实现火箭基组合循环(RBCC)发动机宽域工作的稳定性和高效性,采用一维分析方法研究了宽域条件下燃烧室释热分布对RBCC发动机性能的影响规律。结果表明,在燃烧室中形成集中的释热分布有利于提升RBCC发动机的性能,但最短的释热区间长度... 为实现火箭基组合循环(RBCC)发动机宽域工作的稳定性和高效性,采用一维分析方法研究了宽域条件下燃烧室释热分布对RBCC发动机性能的影响规律。结果表明,在燃烧室中形成集中的释热分布有利于提升RBCC发动机的性能,但最短的释热区间长度受到进气道抗反压能力的制约,来流速度越高则允许的释热区间长度越短。通过地面试验对数值仿真结果进行验证,并基于瑞利概率密度函数和幂函数,建立了来流条件、发动机构型等因素与数值模拟释热率分布的关系式,验证集内预测曲线与原数据的相关系数均在0.9以上,可用于RBCC发动机性能的快速预示。 展开更多
关键词 火箭基组合循环发动机 宽速域 释热分布 释热率预测
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长期定应力作用对HTPB推进剂力学性能影响试验研究
8
作者 戴凡皓 翁洁鑫 +3 位作者 孙海涛 张漩 袁杰红 张慧敏 《推进技术》 北大核心 2025年第9期263-272,共10页
为研究长期定应力作用对HTPB推进剂力学性能的影响,对HTPB推进剂哑铃型试样开展了0.02,0.04,0.06,0.08 MPa等4种应力水平下的定应力拉伸试验,并对卸载后的试样进行宏观力学性能测试与细观观测。研究结果表明,不同应力水平作用下,推进剂... 为研究长期定应力作用对HTPB推进剂力学性能的影响,对HTPB推进剂哑铃型试样开展了0.02,0.04,0.06,0.08 MPa等4种应力水平下的定应力拉伸试验,并对卸载后的试样进行宏观力学性能测试与细观观测。研究结果表明,不同应力水平作用下,推进剂最大延伸率随拉伸时间增加均呈下降趋势,而最大抗拉强度在0.02 MPa和0.04 MPa定应力作用下呈先下降后上升的趋势,0.06 MPa和0.08 MPa定应力作用下趋势反之。结合细观观测结果分析表明,定应力拉伸作用主要分为加速引起分子链取向效应的硬化作用和加速颗粒/基体粘接性能劣化的软化作用,两种作用均与拉伸应变有显著相关性。采用修正的指数型性能劣化方程对最大延伸率进行拟合,并采用Zhukov模型对性能变化速率常数K进行描述,所建老化模型能较好地表征不同应力水平下最大延伸率的劣化规律,预测曲线与试验结果曲线最大误差为8.34%。 展开更多
关键词 HTPB推进剂 定应力 老化试验 力学性能 Zhukov模型
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反无人机蜂群关键技术研究现状及展望 被引量：4
9
作者 张鹏飞 程文铮 +3 位作者 米江勇 和烨龙 李亚文 王力金 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2024年第6期38-42,62,共6页
随着无人机蜂群技术的不断发展,在军事需求的推动下,无人机蜂群从理论实验逐步走向实战。相比于日新月异的无人机蜂群技术,现有反蜂群相关技术的进展相对滞后,有效的蜂群反制手段成为世界军事强国的共同追求。在介绍无人机蜂群技术进展... 随着无人机蜂群技术的不断发展,在军事需求的推动下,无人机蜂群从理论实验逐步走向实战。相比于日新月异的无人机蜂群技术,现有反蜂群相关技术的进展相对滞后,有效的蜂群反制手段成为世界军事强国的共同追求。在介绍无人机蜂群技术进展及特点的基础上,分析了现有反无人机蜂群技术的不足,结合无人机蜂群作战特点和反蜂群设备发展现状,对未来反无人机蜂群装备和技术的发展提出5点建议,为未来反无人机蜂群技术发展提供一些借鉴。 展开更多
关键词 无人机 无人机蜂群 反无人机蜂群 反蜂群技术
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节流式燃/氧分离组合固体发动机推力性能调节数值研究
10
作者 王革 杨铭 +2 位作者 王富祺 关奔 王立民 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期35-43,共9页
节流式燃/氧分离组合固体发动机将燃烧室分为富燃燃烧室和富氧燃烧室,采用富燃固体推进剂和富氧固体推进剂串联装填的形式,在两个燃烧室中间增加节流阀,通过调节节流阀开度实现推力调节。利用商业软件对节流式燃/氧分离组合固体发动机... 节流式燃/氧分离组合固体发动机将燃烧室分为富燃燃烧室和富氧燃烧室,采用富燃固体推进剂和富氧固体推进剂串联装填的形式,在两个燃烧室中间增加节流阀,通过调节节流阀开度实现推力调节。利用商业软件对节流式燃/氧分离组合固体发动机在节流阀流道半径不同时的工作状态进行模拟,研究节流式燃/氧分离组合固体发动机的工作特性,获得节流式燃/氧分离组合固体发动机燃气流动和掺混特征,揭示节流式燃/氧分离组合固体发动机推力调节机理以及节流阀流道半径对节流式燃/氧分离组合固体发动机燃烧效率的影响规律。研究发现:节流阀流道开度(即节流阀流道半径R)减小可增大发动机推力;随着节流阀开度的减小,节流阀出口燃气马赫数随之增大,而发动机燃烧效率却出现先增大后减小的规律,当节流阀出口燃气流动达到临界状态时发动机燃烧效率出现最大值。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 燃/氧分离发动机 推力调节 燃烧效率
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基于天棚-PID算法的履带车体振动控制研究 被引量：1
11
作者 米江勇 赵永娟 +2 位作者 王智伟 郭伟峰 王力金 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2024年第3期98-106,共9页
随着履带式高炮的快速发展,对行进间车体平稳性提出了更高的要求,因此研究在不同路面下如何减小履带车体振动具有重要意义。在对履带车体进行合理简化的基础,建立拉格朗日运动方程,并引入状态方程进行计算。其次,利用Simulink搭建了履... 随着履带式高炮的快速发展,对行进间车体平稳性提出了更高的要求,因此研究在不同路面下如何减小履带车体振动具有重要意义。在对履带车体进行合理简化的基础,建立拉格朗日运动方程,并引入状态方程进行计算。其次,利用Simulink搭建了履带车体模型,分析了车体在B、D、F级路面下以25 km/h速度行驶时的车体振动情况。然后采用PID控制和天棚-PID控制对模型进行优化。仿真结果表明:从B级、D级到F级路面,传统、PID和天棚-PID控制方式下车体振动的平均增幅分别为5倍、4倍和2倍,天棚-PID控制算法的稳定性较好;在相同等级路面时,采用天棚-PID控制的减振效果明显,车体垂向位移和俯仰角的减缓程度比PID控制提升接近40%,车体横滚角的减缓程度比PID控制提升50%以上。因此,采用天棚-PID控制的履带车体在颠簸路面行驶更加平稳。 展开更多
关键词 履带系统 平稳性 行进间车体 PID 天棚-PID
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铝/水两相自点火实验和理论研究
12
作者 宋会棒 黄文林 +4 位作者 黄佐华 折勇 王立民 陈頔 张英佳 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期62-71,共10页
针对铝/水冲压发动机水蒸气氛围金属燃料点火燃烧机理不明、基础燃烧实验数据缺乏等问题,基于可视化高压激波管实验平台开展了铝/水两相自点火实验和理论研究,从发光强度及火焰图像、自点火温度和点火延迟3种角度表征了铝粉的温度效应... 针对铝/水冲压发动机水蒸气氛围金属燃料点火燃烧机理不明、基础燃烧实验数据缺乏等问题,基于可视化高压激波管实验平台开展了铝/水两相自点火实验和理论研究,从发光强度及火焰图像、自点火温度和点火延迟3种角度表征了铝粉的温度效应、压力效应和尺度效应,揭示了铝/水和铝/氧点火机理的差异性,构建了铝/水自点火温度预示模型。实验结果表明:铝/水点火模式为小粒径颗粒优先着火,再引燃大粒径铝颗粒着火;临界自点火温度与铝颗粒粒径呈现反向依赖关系;点火延迟时间与温度关系符合Arrhenius关系式,颗粒越大,点火延迟的温度敏感性越高;纳米级铝粉点火延迟呈现较强的压力依赖行为,高压下火焰区域更为集中,铝粉颗粒之间竞争氧化剂更加剧烈;铝粉点火延迟的尺度效应明显,1500K下50.0μm粒径铝粉点火延迟时间约为100nm粒径铝粉的30倍。研究结果表明,铝/水自点火特性优于铝/氧,所构建的铝/水模型对微米颗粒自点火温度的预测值与文献实验值偏差较小。该研究的基础燃烧数据和点火机制理论分析可为铝/水冲压发动机的燃烧组织优化及燃烧室结构设计提供理论依据,为铝/水点火机理和模型的发展提供研究思路。 展开更多
关键词 铝/水冲压发动机 激波管 点火延迟 点火温度
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基于4H-SiC的低横向灵敏度压阻式加速度计设计仿真研究
13
作者 白贵文 雷程 +2 位作者 梁庭 王丙寅 赵艳栋 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第8期1-5,共5页
文中基于4H-SiC设计了一种开槽式低横向灵敏度压阻式加速度计,通过分析支撑梁位置及开槽尺寸对加速度计性能的影响确定了相关结构参数,并对该结构采用有限元方法进行了热-力耦合仿真,确定了该结构在600℃温度场中施加不同载荷时的理论... 文中基于4H-SiC设计了一种开槽式低横向灵敏度压阻式加速度计,通过分析支撑梁位置及开槽尺寸对加速度计性能的影响确定了相关结构参数,并对该结构采用有限元方法进行了热-力耦合仿真,确定了该结构在600℃温度场中施加不同载荷时的理论电压输出。研究结果表明:该结构相较于已有的双端四梁结构X轴方向的横向灵敏度由3.3%降至2.6%,Y轴方向横向灵敏度由29.9%降至1.5%,传感器芯片在600℃高温环境下输入载荷与输出电压呈线性关系,100 g载荷下的理论输出电压为3.65 mV。 展开更多
关键词 4H-SIC 低横向灵敏度 压阻式加速度计 有限元方法 热-力耦合仿真
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基于共晶焊技术的高温压力传感器无引线封装技术研究
14
作者 王宇峰 王丙寅 +2 位作者 赵艳栋 雷程 梁庭 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第9期18-21,27,共5页
针对MEMS高温压力传感器在高温特种环境下存在引线电学失效的不可靠性因素,制备了基于共晶焊技术的无引线封装SOI高温压阻式压力传感器。利用金锗合金焊料共晶焊接技术完成芯片与陶瓷基板的焊盘之间的连接。推力测试结果表明:其焊接强... 针对MEMS高温压力传感器在高温特种环境下存在引线电学失效的不可靠性因素,制备了基于共晶焊技术的无引线封装SOI高温压阻式压力传感器。利用金锗合金焊料共晶焊接技术完成芯片与陶瓷基板的焊盘之间的连接。推力测试结果表明:其焊接强度最大值可达28.30 MPa,均值约为26.47 MPa。完成300℃环境下的老化后,其300℃高温环境下零点漂移为0.216%,时漂约为7.64μV/h。老化后常温静态压力测试线性度为0.126%,迟滞为0.136%,重复性为0.197%,均小于2‰,基本误差为0.433%。研究结果验证了金锗焊料共晶焊接制备无引线封装压力传感器的技术路线可行性。 展开更多
关键词 微机电系统(MEMS) 共晶 无引线封装 高温压力传感器 二元合金
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基于喷管二次流控制的推力矢量特性研究
15
作者 陈家兴 姬永超 +4 位作者 白云 王刚 武锐 展杰 赵猛 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期321-330,共10页
通过控制二次流喷口相对位置和宽度来改变喷管出口燃气流动方向是实现推力矢量控制的方法之一。为掌握落压比(NPR)、二次流压比(SPR)以及二次流喷口相对位置(X_(j))和宽度(d)对推力矢量性能的影响,通过数值计算分析了发动机推力矢量角(... 通过控制二次流喷口相对位置和宽度来改变喷管出口燃气流动方向是实现推力矢量控制的方法之一。为掌握落压比(NPR)、二次流压比(SPR)以及二次流喷口相对位置(X_(j))和宽度(d)对推力矢量性能的影响,通过数值计算分析了发动机推力矢量角(δ)、推力系数(C_(f))变化规律。结果表明,随着落压比的减小,喷管可以获得更大的推力矢量角度,但推力损失更大;主流落压比不同时,喷管推力矢量效率的最小值所对应的二次流压比不同;随着二次流喷口宽度的增加,喷管的推力矢量角度逐渐增大且随着二次流压比的增大其增幅也随之变大;推力矢量效率在SPR≤0.6时,随着二次流喷口宽度的增大而减小;SPR=0.8后随着二次流喷口宽度的增大先下降后上升,SPR=1.2时随着二次流喷口宽度的增大而增大;随着二次流喷口位置向喷管出口的移动,推力矢量角仅在喷口后的气流分离由闭式变为开式时发生一次突增,而推力系数发生一次突减;随着二次流喷射角度的增大,喷管的推力矢量角度不断增大,喷管的推力系数呈现不断减小的趋势。 展开更多
关键词 喷管 推力矢量控制 二次流喷口位置 二次流喷口宽度 推力矢量角度 推力系数
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颗粒冲刷条件下硅橡胶绝热材料烧蚀特性实验研究 被引量：12
16
作者 刘洋 关轶文 +3 位作者 吴育飞 李江 陈剑 王敏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期227-234,共8页
为了研究颗粒冲刷条件下硅橡胶绝热材料的烧蚀规律和特性,采用一种颗粒冲刷状态可调的实验发动机,以添加有短切碳纤维和高硅氧玻璃纤维的硅橡胶为研究对象,开展了颗粒聚集浓度范围为34.5~75.3kg/m3,冲刷速度为9.4~35.9m/s,角度为19.3... 为了研究颗粒冲刷条件下硅橡胶绝热材料的烧蚀规律和特性,采用一种颗粒冲刷状态可调的实验发动机,以添加有短切碳纤维和高硅氧玻璃纤维的硅橡胶为研究对象,开展了颗粒聚集浓度范围为34.5~75.3kg/m3,冲刷速度为9.4~35.9m/s,角度为19.3°~55.5°条件下的13次热试车实验,获得了颗粒冲刷状态参数和炭化烧蚀率之间的宏观影响规律,通过对试验后试件的宏观形貌和微观结构特征进行分析,初步探讨了硅橡胶绝热材料的烧蚀机理。研究结果表明:(1)和EPDM绝热材料的烧蚀规律和特性不同,实验条件下硅橡胶炭化层更厚且致密,硅橡胶材料的最大烧蚀率随颗粒聚集浓度变化较为敏感,当超过50kg/m3临界浓度值时,烧蚀率随浓度的增加而急剧增大。最大烧蚀率随颗粒冲刷速度增加而增大,并呈现出先急剧增加后缓慢增加的趋势;(2)在颗粒冲刷速度较低条件下,硅橡胶材料烧蚀率要高于EPDM的,在颗粒冲刷速度较高条件下,硅橡胶耐冲刷性能要略优于EPDM的;(3)硅橡胶的热分解温度区间约为623~989K,在烧蚀过程中,高硅氧纤维和硅橡胶分解产生的Si O2会渗透到炭化层骨架中,进一步和C反应形成Si C,从而使炭化层致密化,具备耐冲刷特性;(4)通过分析烧蚀形貌和微观特征,初步提出了三层一面(基体层,热解层,炭化层,冲刷面)的烧蚀物理模型。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 硅橡胶 绝热层 烧蚀特性 烧实验
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Hf/Zr比例对C/C-Hf_(x)Zr_(1-x)C复合材料耐烧蚀性能的影响
17
作者 赵旭宁 李红 +5 位作者 易黎明 李梅 杨敏 姚彧敏 任慕苏 孙晋良 《材料工程》 北大核心 2025年第6期227-234,共8页
碳/碳(C/C)复合材料在370℃以上易氧化,这限制了其在航空航天及军事领域的进一步应用。因此,提高C/C复合材料的耐烧蚀性能尤为重要。本研究以柠檬酸、乙二醇和金属盐溶液为前驱体,采用前驱体浸渍裂解工艺(PIP)和陶瓷化工艺制备了密度为2... 碳/碳(C/C)复合材料在370℃以上易氧化,这限制了其在航空航天及军事领域的进一步应用。因此,提高C/C复合材料的耐烧蚀性能尤为重要。本研究以柠檬酸、乙二醇和金属盐溶液为前驱体,采用前驱体浸渍裂解工艺(PIP)和陶瓷化工艺制备了密度为2.00~2.10 g/cm^(3)的C/C-Hf_(x)Zr_(1-x)C复合材料。研究了不同Hf/Zr比例对C/C-Hf_(x)Zr_(1-x)C复合材料耐烧蚀性能的影响。结果表明,Hf_(x)Zr_(1-x)C是一种固溶体陶瓷。随着Hf比例的增加,烧蚀率先减小后增大,其中C/CHf_(0.5)Zr_(0.5)C的耐烧蚀性能最佳,在3.5 MW/m^(2)热流密度下烧蚀120 s时,C/C-Hf_(0.5)Zr_(0.5)C的质量烧蚀率和线烧蚀率分别为1.39×10^(-2)g/s和7.49×10^(-3)mm/s。因为C/C-Hf_(0.5)Zr_(0.5)C的氧化产物HfO_(2)-ZrO_(2)对纤维和基体的附着力较强,可以减少纤维和基体受到的机械剥蚀,同时HfO_(2)-ZrO_(2)混合物的熔点较低,有利于形成HfO_(2)-ZrO_(2)的熔融混合物,从而降低氧化层的透氧性。 展开更多
关键词 C/C-HfxZr1-xC复合材料 PIP 耐烧蚀性能 固溶体
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湿热老化下固体火箭发动机壳体裙部环氧树脂基体跨尺度损伤机理
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作者 魏傲楠 李静 +3 位作者 于知非 黄薇 许进升 陈雄 《航空制造技术》 北大核心 2025年第15期104-112,129,共10页
固体火箭发动机壳体裙部复合结构在长期贮存过程中发生老化,对发动机壳体结构可靠性产生不利影响。针对壳体裙部复合结构典型材料进行了湿热加速老化试验,并对老化过程中结构进行了力学性能测试,同时对其失效薄弱环节(即复合结构界面处... 固体火箭发动机壳体裙部复合结构在长期贮存过程中发生老化,对发动机壳体结构可靠性产生不利影响。针对壳体裙部复合结构典型材料进行了湿热加速老化试验,并对老化过程中结构进行了力学性能测试,同时对其失效薄弱环节(即复合结构界面处的环氧树脂材料)进行了微细观参数表征,基于测试结果进行了壳体复合结构界面材料损伤的跨尺度对比分析。结果表明,在加速老化过程中,环氧树脂基体表面逐渐出现沟壑形态的损伤,表面损伤程度随着老化过程而增加,三维表面粗糙度不断增大,使得材料脆化且韧性降低,导致了复合结构界面力学性能的衰退。傅里叶变换红外光谱测试与X射线光电子能谱分析证明了环氧树脂基体的分子级别损伤,随老化时间的延长,元素基团发生化学反应,同时元素含量变化说明在加速老化过程中可能发生了氧化交联或氧化分解反应。最后利用测试结果进行了宏观-细观-微观参数变化规律的关联性分析,解释了壳体复合结构界面的跨尺度失效损伤机理。 展开更多
关键词 壳体裙部复合结构 湿热老化 环氧树脂 失效机理 跨尺度损伤机理
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固支结构对压阻式加速度传感器的影响
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作者 邸瑜 王丙寅 +3 位作者 王志强 李婉华 李锐锐 梁庭 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第9期17-20,共4页
针对MEMS加速度传感器发展进程中传统仿真模型因未充分考虑固支结构所带来的影响,致使限制了传感器的优化设计。为此,针对四端四梁MEMS压阻式加速度传感器,运用有限元仿真分析方法,研究不同封装约束方法及固支结构对其性能的影响。研究... 针对MEMS加速度传感器发展进程中传统仿真模型因未充分考虑固支结构所带来的影响,致使限制了传感器的优化设计。为此,针对四端四梁MEMS压阻式加速度传感器,运用有限元仿真分析方法,研究不同封装约束方法及固支结构对其性能的影响。研究发现,引入固支结构会造成压敏电阻路径应力约9%的偏差,不同封装方法对应力影响约1.8%。当固支结构宽度为400μm时,可在保证性能的同时,将整体结构尺寸缩小近32%,为微型化压阻式加速度传感器的设计制造提供了新思路与方法。 展开更多
关键词 压阻式加速度传感器 微型化 有限元仿真 固支结构 封装约束方法
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极端低温环境下HTPB推进剂力学性能试验
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作者 孙海涛 杨庚 +2 位作者 袁杰红 申志彬 霍亮 《国防科技大学学报》 北大核心 2025年第1期23-30,共8页
为研究固体推进剂在极端低温环境下的力学性能和失效机制,采用自研的宽温-围压加载试验系统,开展了三组元端羟基聚丁二烯推进剂在不同温度、围压值以及高应变率条件下的单轴拉伸试验,并对断口形貌进行了电镜扫描观测,分析了温度、拉伸... 为研究固体推进剂在极端低温环境下的力学性能和失效机制,采用自研的宽温-围压加载试验系统,开展了三组元端羟基聚丁二烯推进剂在不同温度、围压值以及高应变率条件下的单轴拉伸试验,并对断口形貌进行了电镜扫描观测,分析了温度、拉伸速率及围压值对推进剂力学性能影响规律,探讨了推进剂在不同工况下的损伤破坏机理。结果表明:拉伸速率增大、围压值增大及温度降低时,推进剂脱湿点伸长率降低,脱湿点前移,推进剂内部发生脱湿存在围压和应变率阈值,超过该阈值时,推进剂更易发生脱湿行为。低温状态下,推进剂最大伸长率对高拉伸速率变化更为敏感,其最大抗拉强度和最大伸长率均随着围压值的增大而呈增大趋势,在-55℃、10 MPa、4 200 mm/min极端拉伸工况下最大伸长率为28.8%,仍具有良好的力学性能。该推进剂破坏形式随着温度的降低和拉伸速率的提高,表现为脱湿损伤、基体断裂和颗粒开裂三种模式综合作用。 展开更多
关键词 端羟基聚丁二烯推进剂 力学性能 极端低温 围压
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