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宇航火工分离装置爆炸分离数值模拟

火工品 2007年第5期 5-8页

作者：陈敏隋允康阳志光北京工业大学工程数值模拟中心北京100022 北京宇航系统工程研究所北京100076

为了了解火工分离装置结构动态响应特性,借助于非线性有限元程序ANSYS/LS-DYNA中的ALE算法,对宇航线式火工分离装置在条形凝聚态炸药接触爆炸载荷作用下的非线性动态响应过程进行了数值模拟,描述了爆轰物质的流动以及金属圆柱壳的破口... 详细信息

为了了解火工分离装置结构动态响应特性,借助于非线性有限元程序ANSYS/LS-DYNA中的ALE算法,对宇航线式火工分离装置在条形凝聚态炸药接触爆炸载荷作用下的非线性动态响应过程进行了数值模拟,描述了爆轰物质的流动以及金属圆柱壳的破口形状、塑性区域随时间增加的变化情况,得出了冲击加速度与爆炸中心距离为近似线性关系。结果表明ALE算法能很好地模拟宇航线式火工分离装置爆炸分离时流体与固体相互耦合的问题,并预测材料在爆轰波冲击下的非线性动态响应。

关键词：宇航火工分离装置非线性爆炸数值模拟

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碳纤维薄壁杆件空间热辐射分析

四川兵工学报 2012年第11期33卷 124-128页

作者：刘锦贤陈务军房光强彭福军上海交通大学空间结构研究中心上海200030 上海宇航系统工程研究所上海200030

碳纤维复合材料以其高强轻质等显著特点广泛应用于航天器的结构设计,以空间可展天线框架结构中的碳纤维复合材料薄壁杆件为研究对象,对其空间热辐射环境下的温度场和热变形进行数值模拟;采用分层实体单元和层合板壳单元两种模型进行计算... 详细信息

碳纤维复合材料以其高强轻质等显著特点广泛应用于航天器的结构设计,以空间可展天线框架结构中的碳纤维复合材料薄壁杆件为研究对象,对其空间热辐射环境下的温度场和热变形进行数值模拟;采用分层实体单元和层合板壳单元两种模型进行计算,比较了两种尺度下的温度场和热变形结果,验证了采用层合板整体正交异性热参数和等效壳单元进行计算的适用性,进而可以为整体结构和复杂杆件的计算提供依据;同时也表明:薄壁构件的在轨温度场下的热变形水平满足空间可展天线的形面精度要求。

关键词：热辐射碳纤维材料薄壁杆件空间可展天线

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不同温度-应力的SMP徐变试验与分析研究

不同温度-应力的SMP徐变试验与分析研究

织物增强形状记忆聚合物的多尺度均匀化及热致形状记忆建模

第十七届全国现代结构工程学术研讨会

作者：王丽君陈务军赵兵张大旭房光强曹争利上海交通大学空间结构研究中心上海宇航系统工程研究所

对12组2.5mm厚的形状记忆聚合物（shapememorypolymers,SMP）材料在16℃、40℃、50℃、60℃下进行了不同应力下的徐变试验。先就各温度下的徐变现象进行了试验分析,对40℃、50℃、60℃试验数据采用对数拟合,分析了参数随试验条件的变化... 详细信息

对12组2.5mm厚的形状记忆聚合物（shapememorypolymers,SMP）材料在16℃、40℃、50℃、60℃下进行了不同应力下的徐变试验。先就各温度下的徐变现象进行了试验分析,对40℃、50℃、60℃试验数据采用对数拟合,分析了参数随试验条件的变化规律,并得出玻璃化转变温度附近考虑加载应力和温度的函数关系式,用以描述SMP在不同温度和应力下的徐变性能,该函数关系式对后续分析SMP力学性能和长期荷载作用下结构性能有重要作用。试验和分析结果表明,SMP的徐变特性随加载应力的增大和温度的升高而明显增大,且呈非线性关系。

关键词：形状记忆聚合物徐变试验徐变特性

来源： cnki会议评论

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织物增强形状记忆聚合物的多尺度均匀化及热致形状记忆建模

2018年全国固体力学学术会议

作者：樊鹏玄陈务军杨天洋赵兵高成军房光强彭福军上海交通大学空间结构研究中心上海宇航系统工程研究所

形状记忆聚合物(Shape memory polymers, SMPs)由于具备固定临时构型并在特定的外界刺激下回复至永久构型的能力成为近年广受关注的智能材料。考虑到SMPs在高温下弹性模量低、形状记忆回复力小的缺点,在SMPs基体中添加碳纤维织物作为增... 详细信息

形状记忆聚合物(Shape memory polymers, SMPs)由于具备固定临时构型并在特定的外界刺激下回复至永久构型的能力成为近年广受关注的智能材料。考虑到SMPs在高温下弹性模量低、形状记忆回复力小的缺点,在SMPs基体中添加碳纤维织物作为增强物形成织物增强形状记忆复合材料(Fabric reinforced shape memory polymer composites, FSMPCs)可显著提升材料的模量及形状记忆回复力,以提高材料在大型空间可展开结构中的应用潜力。作为FSMPCs力学性能预测的基础,FSMPCs的热力学本构方程是研究的重点。FSMPCs同时具备由增强织物与基体复合引起的非均匀特性以及由基体热力粘弹性引起的形状记忆特性。为准确考虑FSMPCs在形状记忆过程中的热力学响应,论文首先采用渐进均匀化方法对材料进行体平均处理,获得材料的弹性刚度特性,再采用考虑玻璃化转变的粘弹性模型描述材料的形状记忆过程,建立FSMPCs的各向异性热-粘弹性本构方程,并建立该本构的ABAQUS用户材料子程序。为验证本构方程的正确性,采用动态力学性能分析(DMA)试验对一种单层破斜纹碳纤维织物增强的FSMPC薄板及其环氧基SMP基体进行不同温度下频率扫描获取本构方程中的粘弹性参数,并对该FSMPC薄板及其基体进行了形状记忆试验,对比了纯基体及织物增强后材料的形状记忆性能,最后利用所提本构模型对形状记忆试验进行有限元模拟,试验结果及模拟结果将在会上进行详细展示。

关键词：织物增强形状记忆聚合物热力学本构均匀化粘弹性

来源： cnki会议评论

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透镜式缠绕肋压扁缠绕过程数值模拟分析

宇航学报 2011年第1期32卷 224-231页

作者：李瑞雄陈务军付功义赵俊钊上海交通大学空间结构研究中心上海200030

利用ABAQUS首先以各向同性材料透镜式缠绕肋的肋片压扁进行了数值模拟分析,比较了三种壳单元(S4、S4R、SC8R)和三种体单元(C3D8、C3D8R、C3D8I)模拟分析效率,并给出受力特征;进而以S4R和C3D8I进行了碳纤维复合材料肋片压扁模拟分析,并... 详细信息

利用ABAQUS首先以各向同性材料透镜式缠绕肋的肋片压扁进行了数值模拟分析,比较了三种壳单元(S4、S4R、SC8R)和三种体单元(C3D8、C3D8R、C3D8I)模拟分析效率,并给出受力特征;进而以S4R和C3D8I进行了碳纤维复合材料肋片压扁模拟分析,并得到受力特征;最后,建立了完整的缠绕肋整体非线性有限元模型,实现了缠绕过程模拟分析,得到缠绕肋缠绕过程应力、应变及变化特征,以及缠绕弯矩。本文对缠绕肋设计及系统样机研制具有指导和参考价值。

关键词：透镜式缠绕肋压扁缠绕碳纤维缠绕肋压扁材料缠绕弯矩

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分离结构在冲击载荷作用下的破坏机理研究

兵工学报 2009年第S2期30卷 102-106页

作者：宋保永卢红立阳志光王永刚秦焜董新龙周风华西北工业大学航空学院陕西西安710072 北京宇航系统工程研究所北京100076 宁波大学力学与材料科学研究中心浙江宁波315211

为深入研究爆炸分离装置的分离过程,针对航天运载器的爆炸分离结构关键部件在爆炸载荷作用下的破坏过程进行了机理性研究和分析,从应力波传播和动态断裂力学角度研究了分离板在2种载荷形式(柔性导爆索或者聚能切割索)作用下的破坏过程... 详细信息

为深入研究爆炸分离装置的分离过程,针对航天运载器的爆炸分离结构关键部件在爆炸载荷作用下的破坏过程进行了机理性研究和分析,从应力波传播和动态断裂力学角度研究了分离板在2种载荷形式(柔性导爆索或者聚能切割索)作用下的破坏过程。认为:在柔性导爆索分离装置中,分离板的破坏包括层裂和拉应力破坏,保护罩可能是拉伸破坏或剪切破坏模式;而在聚能切割索分离装置中,分离板的破坏包括聚能射流切割、裂纹扩展和层裂等复合过程。该分析结果对深入研究爆炸分离结构的分离过程、科学确定材料选择标准具有借鉴意义。

关键词：固体力学爆炸分离装置柔性导爆索聚能切割索动态破坏

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体三维成像的螺旋扫描系统设计

光学精密工程 2010年第1期18卷 183-189页

作者：樊琼剑李莉沈春林龚华军南京航空航天大学自动化学院江苏南京210016 空军航空大学航空控制工程系吉林长春130022 北京宇航系统工程研究所数字化设计与仿真中心北京100076

提出了一种可产生稳定、均匀的投影空间,并由伺服电机驱动阶梯轴,带动屏旋转的双螺旋屏扫描系统,以实现体三维实时、高清晰成像。对比分析了扫描屏结构的成像特点,设计了屏结构的加工方案。采用半透明高强度的光敏树脂材料和缕空支撑墙... 详细信息

提出了一种可产生稳定、均匀的投影空间,并由伺服电机驱动阶梯轴,带动屏旋转的双螺旋屏扫描系统,以实现体三维实时、高清晰成像。对比分析了扫描屏结构的成像特点,设计了屏结构的加工方案。采用半透明高强度的光敏树脂材料和缕空支撑墙体快速成型直接制造。通过Solidworks软件进行螺旋扫描屏的三维建模,并利用COSMOSWorks模块进行稳定运行的可行性分析。仿真结果显示,屏在600r/min恒速旋转时产生的最大位移数据为0.013mm,远小于人眼视觉可分辨的范围,可以满足成像空间设计需求。最后,结合现有的工程技术与工艺水平,建立了双螺旋屏扫描系统的物理平台。实验结果表明,该螺旋屏扫描系统形成的25cm×Ф50cm的柱型成像空间,可以呈现出清晰的体三维图像。

关键词：投影屏成像系统螺旋扫描系统图像质量三维模型屏偏移

高性能镁合金在航天运载器结构中的应用及展望

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高性能镁合金在航天运载器结构中的应用及展望

铝合金的大功率扩散型CO_2激光粉末焊接技术

2018中国铸造活动周

作者：袁文全北京宇航系统工程研究所

对航天运载器结构进行了简介,介绍了结构的组成、特点、形式、材料;从工艺成型、设计优化、性能评价、腐蚀防护等方面介绍了航天一院在镁合金方面的应用及研制情况,并针对航天运载器结构的发展需求提出了镁合金的应用展望。

关键词：

来源： cnki会议评论

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激光杂志 2000年第5期21卷 45-46,48页

作者：陈铠王智勇肖荣诗施定远左铁钏 Roth G Opowe H 北京工业大学国家产学研激光技术中心北京100022 德国宇航院技术物理所

本试验研究采用 2 6 0 0W扩散型 (Slab)CO2 激光加工系统 ,利用喷射填充粉末激光焊接技术成功地进行了铝合金焊接 ;确定了试验材料激光焊接的能量阈值 ;通过工艺参数的优选获得了无明显焊接缺陷、正反两表面平滑连续的焊缝 ;焊接接头的... 详细信息

本试验研究采用 2 6 0 0W扩散型 (Slab)CO2 激光加工系统 ,利用喷射填充粉末激光焊接技术成功地进行了铝合金焊接 ;确定了试验材料激光焊接的能量阈值 ;通过工艺参数的优选获得了无明显焊接缺陷、正反两表面平滑连续的焊缝 ;焊接接头的力学性能检测表明 ,AA6 0 16铝合金 (厚度为 1 15mm)焊接接头抗拉强度不低于母材的可允许间隙可达 0 5mm(母材厚度的 44 % ) ;根据试验结果 ,推荐对于一定板厚的铝合金 ,应该经过试验确定不同激光功率时实现深熔焊的最小线能量 ,并且尽量选取较高的激光功率及较高的焊接速度 ,以确保取得最佳的焊接质量。

关键词：铝合金粉末激光焊接二氧化碳激光扩散型