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期刊信息/Journal information
装备环境工程
装备环境工程

唐伦科

双月刊

1672-9242

hjgczb@163.com

023-68792835

400039

重庆石桥铺渝州路33号

装备环境工程/Journal Equipment Environmental EngineeringCSTPCD
查看更多>>本刊受国防科学技术工业委员会直接支持，由中国兵器工业第五九研究所和国防科技工业自然环境试验研究中心共同主办，面向国内外公开发行的科技期刊，是我国国防科技工业的重点期刊。主要报道国内外装备与产品环境工程专业发展动态，装备与产品环境工程理论和工程应用的研究成果，以及经验信息交流等方面的内容。
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    卫星展开机构用热刀切割器大气失效机理分析

    陈炜李庆林王鹏强志青...
    83-95页
    查看更多>>摘要：目的 分析图案化电阻Pt薄膜在大气环境下使用寿命下降的原因.方法 基于此,选取现有型号热刀切割器图案化电阻薄膜,制备不同厚度Pt/Ti膜,重点考察大气环境下薄膜表界面形貌、成分、晶体结构随温度的变化规律及其对电阻率特性以及力学性能影响.结果 大气高温下,Ti过渡层从底层扩散至表面与Pt形成合金,部分Ti扩散至表面被氧化,合金化与氧化导致薄膜电阻率先升高后降低.同时,充当Pt薄膜与基底之间"黏合剂"的Ti过渡层扩散耗尽,导致Pt薄膜与氮化硅基底结合力降低.结论 以上因素最终导致了图案化薄膜热刀大气高温环境下切割寿命下降.

    图案化薄膜热刀切割器磁控溅射失效机理铂基薄膜热稳定性

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    跨音速风扇转子冰撞击损伤规律及抗冰撞击改进设计研究

    邢怀程徐强仁王立志李广超...
    96-110页
    查看更多>>摘要：目的 揭示脱落冰形状、运动轨迹和姿态对航空发动机风扇转子叶片的撞击损伤规律,增强叶片的抗冰撞击能力.方法 采用 LS-DYNA 进行数值模拟,开展脱落冰与叶片的撞击过程和叶型改进设计研究.结果 叶片的撞击损伤程度受脱落冰结构强度的影响,在同样的撞击条件下,叶片受球体冰撞击损伤最严重,而受片体冰撞击损伤最轻.叶片的损伤程度由叶片和脱落冰之间的相对速度和叶片切割冰块的质量共同决定,叶片切割脱落冰的质量越大,塑性变形越严重.当脱落冰入射角为 45°时,叶片损伤最严重,对叶片的最大撞击力为 17 828 N,最大内能达到 126 J;当冰片从原始姿态绕y轴旋转 90°时,对叶片前缘的撞击载荷最大,叶片塑性变形最严重.改进后,叶片受沿45°入射角脱落冰撞击后最大内能减小16%,失速裕度提高16.2%,峰值效率提高 0.33%.结论 跨音速风扇转子撞击损伤位置在前缘附近,增大叶片进口几何角和局部厚度能显著提高叶片抗冰撞击能力.

    航空发动机跨音速风扇叶片脱落冰损伤规律改进设计

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    爆炸螺栓解锁信号输出装置设计改进

    李微微张保刚许斌刘广...
    111-116页
    查看更多>>摘要：目的 对爆炸螺栓解锁试验中出现的解锁反馈装置工作故障现象进行虚拟复现,定位故障原因,进而提出改进方案.方法 综合利用CREO软件和ABAQUS软件,建立解锁信号输出装置有限元模型,利用有限元计算方法开展动力学仿真分析,对爆炸螺栓解锁时的解锁信号输出装置高速动作过程进行模拟,评估关键结构的刚度与强度状况,进而定位装置故障原因.结果 基于故障原因,提出组合式双螺母结构形式,改善解锁信号输出装置整体的受力状态,提升结构在高冲击载荷环境下的可靠性,并通过爆炸螺栓解锁试验进行了实际验证和效果评定.结论 有限元计算方法能够对解锁信号输出装置故障原因进行虚拟复现,且改进后的装置结构形式合理可行.

    解锁信号爆炸螺栓故障定位虚拟复现有限元仿真组合式双螺母

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    固体姿轨控发动机复杂电磁环境电磁效应分析方法构建研究

    刘革麟赵荣田野谢明...
    117-126页
    查看更多>>摘要：目的 构建固体姿轨控发动机不同场景下的复杂电磁环境电磁效应分析方法.方法 通过将固体姿轨控发动机的复杂模型逐层分解,根据各部件级模型的电磁敏感特性,建立电磁敏感度模型.从系统级、整机级、部件级、PCB 板级到器件级分析固体姿轨控发动机所面临的复杂环境,并对固体姿轨控发动机电磁特性进行分层解析研究.结果 对固体姿轨控发动机所面临的电磁环境场景进行分类,分为待发射、中段飞行、末段对敌 3 个主要场景,并对 3 类场景下的干扰源进行分类,得出复杂电磁环境下固体姿轨控发动机电磁干扰源及敏感体,以及电磁耦合干扰矩阵.结论 本研究对于开展固体姿轨控发动机在复杂电磁环境下的稳定性和可靠性研究具有指导作用,为进一步的电磁特性仿真与验证研究奠定了坚实的基础.

    固体姿轨控发动机复杂电磁环境电磁效应电磁敏感特性分层解析耦合干扰矩阵

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    柔性立管限弯器高效设计方法

    董磊磊王宦婷王莹莹
    127-135页
    查看更多>>摘要：目的 考虑聚氨酯材料非线性的影响,建立一种简单高效的柔性立管限弯器设计方法.方法 首先确定限弯器的初始尺寸,在此基础上进行参数分析,并根据分析结果绘制设计图谱,然后通过插值获得最佳的设计尺寸.结果 针对深水与浅水2 种典型环境,分别采用本方法与基于遗传算法的优化设计方法进行限弯器设计,通过结果对比验证了方法的有效性.同时发现,深水环境条件设计出的限弯器相对短粗,而浅水条件设计出的限弯器则较为细长,且考虑材料非线性后,2 种环境下限弯器的设计尺寸均有所减小.结论 本文建立的限弯器设计方法具有广泛的适用性,且能够在确保得到理想设计方案的前提下,显著提高设计效率.与基于遗传算法的优化设计方法相比,采用线性材料和考虑材料非线性时的设计效率可分别提高约10 倍和 20 倍.

    限弯器结构设计优化遗传算法细长梁模型非线性响应分析

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    基于声散射波的水下声固耦合系统频率识别方法

    肖伟李上明
    136-144页
    查看更多>>摘要：目的 面向水下声固耦合系统固有频率识别需求,提出了一种基于水下声压响应的系统特征频率识别方法.方法 利用有限元法计算得到无限水域中结构的时域散射声压,采用希尔伯特-黄变换(HHT)方法识别了声散射波中各阶模态分量中的特征频率.针对传统的HHT方法在经验模态分解(EMD)步骤中存在产生虚假模态和模态混叠的情况,应用相关系数检验的方法剔除虚假模态分量,并利用频谱分析与滤波技术相结合的方法避免模态混叠的影响,提升识别结果的精度.结果 基于该方法识别了水下圆柱、平板等声固耦合系统的固有频率,验证了该方法的适用性.结论 该方法能有效识别声固耦合系统的主要固有频率.

    声散射波希尔伯特-黄变换系统频率识别经验模态分解声固耦合

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    某船用齿轮箱基座的振动特性分析

    刘震叶辉陈雪华闫旭辉...
    145-152页
    查看更多>>摘要：目的 保证船用齿轮箱在不同试验工况下的振动噪声的设计要求,对船用齿轮箱基座的振动特性进行分析.方法 首先对船用齿轮箱基座进行模态分析,分析齿轮箱基座在不同阶数下有效质量与总质量的比值,同时提取不同方向下的有效质量与参与系数最大的模态进行分析.然后利用频响计算中的完全法对某型船用齿轮箱基座进行振动响应计算,提取 3 个点结果进行有限元分析,并利用锤击法对某型船用齿轮箱基座的 3 个测点进行机械阻抗的测试.结果 通过有效质量分析,提取了前 1 000 阶中的主要模态,分析模态发现,在齿轮箱基座的大部分区域,结构响应几乎为 0,20、923、131、162、10 阶出现模态为同一局部区域的模态,且 23、131 阶模态表现为平动及扭转振型.有限元频响计算结果表明,有限元计算结果在低频段的阻抗值更加稳定.随着频率增加,阻抗值逐渐降低,测试值的对数平均值与参考值的差值最大值为11.46 dB.计算值的对数平均值与参考值的差值最大值为 10.3 dB,且逐渐接近100 dB.计算值的对数平均值与测试值对数平均值的差值均在2 dB左右.结论 通过计算发现,有限元计算值接近参考值,且与参考值大多数差值均在 10 dB之内.计算值与测试值接近,可以作为船用齿轮箱基座的振动噪声设计依据,为后续各型号船用齿轮箱基座优化设计打下了坚实的基础,极大提升了数字化驱动设计技术水平.

    模态分析机械阻抗有限元动力学计算齿轮箱基座振动测试频响分析

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    基于底栖型微生物燃料电池的水下供电系统构建与产能评价

    刘康楠邱峥辉蔺存国张广龙...
    153-162页
    查看更多>>摘要：目的 改善目前水下生物供电系统能量收集效率低、供电能力弱的问题,方法 构建基于碳毡阵列阳极的水下生物电池单元,以及具有 2 级电荷泵复合升压结构的电源管理单元.将 2 个子单元耦合,构建水下生物供电系统样机,并对其供电能力进行评价.结果 测试结果表明,电源管理单元能够将生物电池13～18 mW 的持续输入能量有效收集至储存介质中,能量收集效率达到 60.65%.生物电池单元产生的能量在满足温度/pH传感器以及水下通讯机工作的同时,每天仍能够产生 385.68 J的净能量收益.结论 构建的水下生物供电系统能够实现水下生物电能的高效收集与存储,可为海洋环境信息采集与传输系统提供长期、稳定的原位能源供应.

    生物电能碳毡阳极底栖微生物燃料电池电源管理系统能量转化效率水下原位供电

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    球墨铸铁管道磁记忆应力检测的数值模拟及验证研究

    范翔峰杨理践
    163-171页
    查看更多>>摘要：目的 针对当前磁记忆应力检测方法研究较少的问题,建立适用于球墨铸铁管道的磁记忆应力检测方法,并进行合理验证.方法 采用解析计算和有限元仿真模拟2种方法,建立球墨铸铁管道磁记忆应力检测模型,研究应力值和传感器提离值对球墨铸铁管道磁记忆信号的影响,并通过搭建球墨铸铁管道磁记忆应力检测实验平台进行模型验证.结果 轴向峰值和径向零点位置不随应力变化发生偏移,信号强度随应力值增加呈线性变化.球墨铸铁管道磁记忆信号随着提离值的增加呈指数衰减,在2.5～4 mm内,提离值的衰减近似呈线性,信号波动较小,适用于信号采集.结论 2 种方法的结果较为吻合,球墨铸铁管道磁记忆应力检测实验平台的结果与数学仿真计算具有很好的一致性,这些模拟和实验结果均验证了基于解析计算和有限元建立的 2 种磁记忆应力检测模型的数值合理性.

    球墨铸铁管道应力检测磁记忆数值研究有限元模拟磁信号

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    红外增透膜实验室加速模拟自然环境试验方法研究

    王冲文彭廷海刘剑赵远荣...
    172-179页
    查看更多>>摘要：目的 针对锗镀红外增透膜材料提出一种模拟其热带海洋环境自然暴露试验的实验室加速试验方法.方法 根据锗镀红外增透膜在热带海洋环境的自然暴露试验结果,从环境因素、损伤模式、腐蚀机理等方面进行分析,设计一种模拟热带海洋环境的实验室加速试验方法,并开展实验室验证试验,对实验室加速试验的模拟性和加速性与自然环境暴露试验进行对比分析研究.结果 所设计的实验室加速试验方法在环境条件、损伤模式、作用机理等方面均与自然暴露试验一致,具有较好的模拟性和加速性.结论 本文设计的试验方法能有效加速模拟锗镀红外增透膜材料的热带海洋环境暴露试验结果,对提高锗镀红外增透膜在热带海洋环境中的可靠性研究具有一定参考和应用价值.

    锗红外增透膜热带海洋模拟加速试验相关性

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