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临近空间载人舱着陆动力学及影响因素分析

宇航学报 2018年第3期29卷 264-274页

作者：岳帅聂宏张明魏小辉甘盛勇南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016 南京航空航天大学飞行器先进设计技术国防重点学科实验室南京210016

为满足临近空间载人舱着陆缓冲装置可重复使用以及多着陆工况下能提供较好缓冲性能的要求,提出一种以双腔油气缓冲器为主支柱,单腔油气缓冲器为辅助支柱的新型着陆缓冲系统。针对舱体着陆过程,建立了考虑地面弹塑性变形的联合仿真动力... 详细信息

为满足临近空间载人舱着陆缓冲装置可重复使用以及多着陆工况下能提供较好缓冲性能的要求,提出一种以双腔油气缓冲器为主支柱,单腔油气缓冲器为辅助支柱的新型着陆缓冲系统。针对舱体着陆过程,建立了考虑地面弹塑性变形的联合仿真动力学模型;通过与单腿着陆冲击试验的对比分析验证了所建动力学模型的有效性。在此基础上,研究了水平着陆速度,着陆俯仰角以及地面摩擦系数三种初始着陆条件对临近空间载人舱着陆性能的影响。研究结果表明:降低水平着陆速度可有效减小舱体水平着陆过载及提高着陆稳定性能;水平或小俯仰角着陆可使主、辅支柱的受载分配更加合理;减小足垫与地面间摩擦力可降低舱体竖直过载并提高着陆稳定性能。

关键词：临近空间载人舱动力学分析缓冲系统着陆冲击

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钛合金载人舱模型球的外压压溃分析

船舶力学 2021年第6期25卷 808-814页

作者：沈允生王芳田常录王璇中国船舶科学研究中心江苏无锡214082 深海载人装备国家重点实验室江苏无锡204182 上海海洋大学上海市深渊科学工程技术研究中心上海201306 江南大学机械工程学院江苏无锡214122

在深海载人舱设计前,一般会通过缩比模型球的压力试验来考核材料和结构的性能,以便进一步优化结构的设计。本文结合Ti-6Al-4V ELI材料的模型球压溃后的断口分析和有限元仿真分析,对球壳的失效状态进行了说明。分析结果显示,局部屈服首... 详细信息

在深海载人舱设计前,一般会通过缩比模型球的压力试验来考核材料和结构的性能,以便进一步优化结构的设计。本文结合Ti-6Al-4V ELI材料的模型球压溃后的断口分析和有限元仿真分析,对球壳的失效状态进行了说明。分析结果显示,局部屈服首先发生在球壳孔座附近,然后沿着焊缝的径向发生塌陷、撕裂,直至整个北半球发生破坏。仿真分析结果可以为载人舱球壳进一步的动态分析和冲击分析提供参考。

关键词：载人舱模型球压溃分析钛合金

全海深潜水器载人球壳缩比模型疲劳试验技术研究

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工程与试验 2024年第1期64卷 34-37页

作者：谢晓忠陈沙古高原黄如旭李艳青胡嘉骏中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

为考查全海深载人潜水器载人舱球壳在交变海水压力作用下的结构长期安全性,项目中共设计2只钛合金缩比球壳在深海环境模拟装置内开展疲劳试验。为降低对深海环境模拟装置的损伤并有效缩短试验时长,提出了一种超高压深海环境下采用内外... 详细信息

为考查全海深载人潜水器载人舱球壳在交变海水压力作用下的结构长期安全性,项目中共设计2只钛合金缩比球壳在深海环境模拟装置内开展疲劳试验。为降低对深海环境模拟装置的损伤并有效缩短试验时长,提出了一种超高压深海环境下采用内外压差法开展的双球并行疲劳试验技术,并据此进行了近7000个循环周期的加卸载试验。结果表明,该试验技术长期有效可靠,可为同类型试验提供技术依据和应用参考。

关键词：载人舱钛合金球壳疲劳试验

全海深载人潜水器载人舱缩比结构模型试验研究

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中国造船 2018年第2期59卷 62-71页

作者：王芳杨青松胡勇崔维成上海海洋大学上海深渊科学工程技术研究中心上海201306

"十三五"期间中国提出了"深海进入、深海探测、深海开发"的海洋战略。全海深载人潜水器即是"深海进入"的重要装备,其核心部件载人舱的材料选择、设计标准、制造工艺以及结构安全评判就成为需要解决的技术问题。论文针对超高强度马氏体镍... 详细信息

"十三五"期间中国提出了"深海进入、深海探测、深海开发"的海洋战略。全海深载人潜水器即是"深海进入"的重要装备,其核心部件载人舱的材料选择、设计标准、制造工艺以及结构安全评判就成为需要解决的技术问题。论文针对超高强度马氏体镍钢C250制造的载人舱缩比结构模型,进行压力筒静水压力测试;并对结构应力、极限载荷和体积收缩率进行测试,以研究超高强度马氏体镍钢应用于深海载人舱的设计、计算与制造的可行性。

关键词：全海深载人潜水器载人舱马氏体镍钢结构应力极限载荷体积收缩率

深海装备耐压结构体、材料耐压特性及评估技术研究

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科技成果管理与研究 2024年第1期19卷 77-78页

作者：万正权李艳青王雷中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

深海载人装备是"深海进入、深海探测和深海开发"的有效工具,经过多年努力,我国在该领域取得了长足的发展.中国船舶科学研究中心牵头研制了"蛟龙"号载人潜水器、"深海勇士"号载人潜水器和"奋斗者"号载人潜水器,研究设计了3台载人潜水器... 详细信息

深海载人装备是"深海进入、深海探测和深海开发"的有效工具,经过多年努力,我国在该领域取得了长足的发展.中国船舶科学研究中心牵头研制了"蛟龙"号载人潜水器、"深海勇士"号载人潜水器和"奋斗者"号载人潜水器,研究设计了3台载人潜水器载人舱球壳,突破了深海装备耐压结构体强度、稳定性和极限承载能力等结构技术,但是钛合金载人舱球壳结构安全性评估方法、常温高压蠕变和疲劳损伤特性评估等问题尚未得到很好的解决.为了综合评估3台载人潜水器等深海装备耐压结构体的安全性,亟需建立深海装备耐压结构体安全性评估方法和标准.

关键词：载人潜水器科学研究中心安全性评估耐压结构极限承载能力深海开发深海探测载人舱

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载人舱不锈钢-铜热沉的设计

中国空间科学技术 2002年第3期22卷 27-32页

作者：王立陈薇君焦宝祥孙洪进北京卫星环境工程研究所北京100029

热沉不但具备模拟宇宙的“冷黑”环境功能 ,而且还相当于一个辐射换热器和抽气泵 ,由此引出热沉材料的选择原则。文章详细介绍了不锈钢 -铜热沉的设计和测试结果 ,说明了不锈钢

关键词：载人舱不锈钢铜热沉材料分析设计空间环境仿真

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临近空间载人舱舱门密封特性研究

润滑与密封 2020年第4期45卷 118-124页

作者：肖开阳袁肖肖吴天宇吴剑上海空间推进研究所上海201112 上海空间发动机工程技术研究中心上海201112

为研究临近空间载人舱舱门密封特性,对临近空间载人舱舱门P形橡胶密封圈进行有限元压缩行为仿真分析,分析P形橡胶密封圈主副密封面密封接触宽度和接触应力随舱门间隙与舱门行程变化的规律,并根据该规律给出舱门压缩行程和舱门密封间隙... 详细信息

为研究临近空间载人舱舱门密封特性,对临近空间载人舱舱门P形橡胶密封圈进行有限元压缩行为仿真分析,分析P形橡胶密封圈主副密封面密封接触宽度和接触应力随舱门间隙与舱门行程变化的规律,并根据该规律给出舱门压缩行程和舱门密封间隙的设计推荐值。基于ROTH泄漏模型推导出P形橡胶密封圈的总漏率模型,并计算该泄漏模型的稳态漏率值。通过舱门密封试验,对P形橡胶密封圈的总漏率进行验证。P形橡胶密封圈总漏率计算值与试验结果基本吻合,验证了P形橡胶密封圈总漏率模型的有效性。

关键词：临近空间载人舱舱门密封 P形圈漏率模型

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超高温矿井载人舱设想

科技导报 2012年第10期30卷 49-53页

作者：胡汉华魏亚兴何发龙中南大学资源与安全工程学院国家金属矿安全科学技术研究中心长沙410083

随着矿井开发不断向深部发展,未来超深矿井必然面临超高温问题,对未来超高温矿井开采做前瞻性探讨很有必要。未来超深矿井中的超高温复杂环境必然需要实现自动化、智能化采矿。这些高度自动化、智能化的设备也需要工作人员现场维护,而... 详细信息

随着矿井开发不断向深部发展,未来超深矿井必然面临超高温问题,对未来超高温矿井开采做前瞻性探讨很有必要。未来超深矿井中的超高温复杂环境必然需要实现自动化、智能化采矿。这些高度自动化、智能化的设备也需要工作人员现场维护,而工作人员无法直接进入未来超高温矿井,为此提出超高温矿井载人舱技术设想。分析指出实现载人舱技术面临的关键技术难题是超高温环境下的制冷隔热技术,并用理论估算和数值模拟技术进行了论证;其他难题包括舱内环境控制系统、监控系统、自由移动技术、能源与动力供给以及其相关不可缺少的设施等;讨论各项技术难题的内容,分析其在未来的可行性。

关键词：超高温矿井载人舱超高温差制冷隔热

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载人潜水器马氏体镍钢载人舱设计

船舶工程 2018年第8期40卷 72-76页

作者：杨青松胡勇姜旭胤姜磊中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

"蛟龙"号与"深海勇士"号载人潜水器均使用钛合金作为载人舱的耐压结构材料,而俄罗斯"和平"号载人潜水器使用马氏体镍钢材料设计与制造载人舱及其他耐压罐体。对于这种超高强度钢用于载人舱的设计制造,国内尚无应用经验。文章对马氏体镍... 详细信息

"蛟龙"号与"深海勇士"号载人潜水器均使用钛合金作为载人舱的耐压结构材料,而俄罗斯"和平"号载人潜水器使用马氏体镍钢材料设计与制造载人舱及其他耐压罐体。对于这种超高强度钢用于载人舱的设计制造,国内尚无应用经验。文章对马氏体镍钢载人舱的结构设计、结构计算和规范适用性进行研究,总结马氏体镍钢用于载人潜水器耐压结构设计与计算的经验,以期推进马氏体镍钢在我国深海装备领域的应用。

关键词：载人潜水器马氏体镍钢载人舱结构设计结构计算