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期刊信息/Journal information
宇航材料工艺
航天材料及工艺研究所
宇航材料工艺

航天材料及工艺研究所

刘春立

双月刊

1007-2330

703@china.com

010-68383269

100076

北京9200信箱73分箱

宇航材料工艺/Journal Aerospace Materials & TechnologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊创刊于1971年，是经全国科委和国家新闻出版署批准出版的国家级技术类期刊，中国科技与论文统计用刊，国家中文核心期刊，已被《IAA》、《CA》、《METADEX》、《中国科学引文数据库》等多种文摘或数据库收录，在各种期刊评比多次获优秀期刊奖。
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    可重复使用热防护材料研究进展

    李俊宁冯志海张大海胡子君...
    1-10页
    查看更多>>摘要：具有轻量化、耐高温、高抗损伤、重复使用、易于维护等性能的热防护材料是空天往返飞行器的关键材料,影响飞行器的先进性、可靠性、维护性和经济性.本文针对可重复使用飞行器机身大面积、头锥、翼前缘以及控制面等部位所需的热防护材料,综述了刚性隔热瓦、柔性隔热毡、抗氧化C/C、C/SiC、TUFROC等可重复使用热防护材料的发展历史、研究现状及在飞行器上的应用情况.总结了高温服役过程中典型热防护材料的损伤及性能衰减行为,并提出以材料损伤为基础,研究材料的可重复使用性能及寿命预测方法.最后,提出研制高性能可重复使用热防护材料、发展热防护材料可重复使用理论方法与标准、建立可重复使用热防护材料数据库是该领域今后需要重点关注的方向.

    热防护材料重复使用损伤

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    可重复使用航天器耐高温复合材料结构设计技术

    邓云飞顾春辉尹进程锋...
    11-17页
    查看更多>>摘要：针对未来可重复使用航天器需求,本文首先简要分析了国外典型重复使用航天器耐高温复合材料结构设计技术应用进展与特点,包括美国X系列、追梦者飞行器.然后从结构选材、设计和分析等方面,论述了可重复使用航天器大量应用先进耐高温树脂基复合材料整体结构相关的主要工程技术现状和发展方向,从工程应用角度为未来可重复使用航天器结构研制提供理论分析.最后介绍了未来需开展的可重复使用航天器耐高温复合材料结构设计技术重点研究内容.

    航天器复合材料结构设计耐高温

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    耐高温树脂基复合材料研究进展及其在航空航天领域的应用

    张涵其谭指彭飞王兵...
    18-28页
    查看更多>>摘要：耐高温树脂基复合材料具有低密度、高比强度、高比模量、抗疲劳、耐腐蚀、可设计性强等优点.因其在结构轻量化中的巨大应用潜力,在航空航天领域广受关注.本文重点介绍了双马来酰亚胺、聚酰亚胺和邻苯二甲腈三种耐高温树脂及其复合材料,并对其树脂基体的历史发展脉络、复合材料成型工艺与力学性能的研究现状,以及在航空航天领域的应用进行了综述.最后,通过提炼对比三者在工艺性、力学性能上的特点和工程上的典型应用场景,拟为航空航天领域中的材料选择提供参考.

    树脂基复合材料耐热性力学性能航空航天应用

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    火箭贮箱结构材料应用及发展现状

    李雨王建刚杨菊鹏高士康...
    29-42页
    查看更多>>摘要：火箭贮箱是运载火箭的重要组成部件,但服役环境相对恶劣,在储存液体推进剂的同时还承担着复杂的结构载荷.结构材料是贮箱制造发展的根本,也是航天运载器变革的关键.本文主要介绍国内外运载火箭贮箱结构材料的应用及其发展现状,对铝合金、不锈钢、钛合金等金属材料以及复合材料贮箱进行了综述,系统性地总结了贮箱材料的变革历程和应用情况,并对未来贮箱材料的发展方向提出新的见解与展望.

    火箭贮箱铝合金复合材料不锈钢钛合金

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    重复使用运载火箭机构电涡流阻尼技术应用及思考

    王辰王文熙陈政清张宏剑...
    43-53页
    查看更多>>摘要：重复使用航天运载器是航天运输系统发展的重点目标之一,机构技术是运载火箭多功能化、可复用化发展的重要支撑,其减震缓冲功能对阻尼机构有着广泛的需求.电涡流阻尼是一种基于电磁感应原理的非接触式的阻尼产生方式,具有无磨损、无漏液、性能稳定、可靠性高、维护性好、便于长期贮存等优势,并且是一种电涡流阻尼原理的速度型阻尼机构,在车辆制动、建筑减振等工程领域中应用广泛.本文对永磁体电涡流阻尼器的基础原理进行了阐述,按直线式、轴向旋转和径向旋转进行分类,并分析了应用的材料类型.研究了重复使用运载火箭在展开缓冲、抑振隔振、冲击缓冲、主动控制等方面对阻尼机构的需求,详细分析了电涡流阻尼技术在运载火箭机构设计领域的应用现状和发展前景.

    电涡流阻尼运载火箭机构

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    典型复合材料结构固化变形仿真预测与控制验证

    杨智勇左小彪范春浩易美军...
    54-61页
    查看更多>>摘要：针对典型复合材料结构固化成型过程中变形难以控制的问题,本文对典型复合材料结构的固化变形进行仿真预测,从固化工艺和模具补偿两方面对固化变形加以控制和验证.固化工艺方面以各设计点变形数据为基础确定了最优固化工艺曲线,模具补偿方面提出了一种构件有限元模型自适应调整的方法,综合考虑固化工艺参数与模具型面补偿采用了一种基于全局补偿量的协同控制方法.结果表明,通过仿真模拟L形构件的固化变形误差为12.4％,借助响应面优化算法得到的L形构件最优固化工艺曲线其固化变形预测值与各试验设计点最大变形的最小值偏差不超过3.3％;T形加筋壁板有限元模型经自适应调整后,对于下表面与目标型面之间的偏差距离,数值模拟值与试验测量值的最大相对误差为17.20％.通过全局补偿量的协同控制方法对半筒形壁板的模具进行补偿,其固化变形最大值相比于传统单一模具型面补偿控制方法降低了接近90％.

    固化变形仿真预测最优固化工艺自适应调整协同控制验证

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    结构参数对石英纤维针刺毡防隔热和力学性能的影响

    杨浩伟师建军王伟罗丽娟...
    62-68页
    查看更多>>摘要：为开发具有良好防隔热和力学性能的高性能石英纤维毡,基于传热数学方程,预测了石英纤维毡的厚度对其隔热性能的影响规律;为提高纤维毡的力学性能,探究了在纤维毡中添加不同层数的石英纤维布对其力学性能的影响规律;此外还探讨了针刺密度对石英纤维毡隔热性能和力学性能的影响.结果表明:石英纤维毡传热模型与实验吻合度可达94.8％;石英纤维毡厚度提升2 mm,其隔热性能提高20 ℃左右;添加石英纤维布可以显著提高纤维毡断裂强力和撕破强力;针刺密度可以提升纤维毡力学性能,但针刺密度过大会破坏纤维毡结构,使其力学性能下降.

    石英纤维毡结构参数隔热性能力学性能数值模拟

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    重复使用火箭贮箱焊接接头失效准则及高风险失效危险区确定研究

    王晓博焦好军晋会锦刘德博...
    69-74页
    查看更多>>摘要：贮箱是重复使用火箭的关键部件之一,焊缝的完整性评定是重复使用火箭贮箱设计制造的难题.本文根据断裂力学弹塑性原理及双参数2A级失效评估方法,对重复使用火箭贮箱焊缝裂纹进行定量评估.基于贮箱焊缝完整性评定流程,给出求解贮箱箱底焊缝剩余强度和临界裂纹尺寸的方法,结合实例确定了典型贮箱高风险失效危险部位.计算结果表明,结构临界裂纹尺寸随外加应力增加而减小,剩余强度随临界裂纹长度增加而减小;在相同外加应力下,临界裂纹尺寸随结构外径的降低而减小;在一定临界裂纹尺寸下,剩余强度随结构外径增加而增加.

    贮箱焊接风险准则

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    TA17钛合金板状连接件的疲劳裂纹扩展行为研究

    匡格平王群黄学伟刘彬...
    75-81页
    查看更多>>摘要：TA17钛合金是航空航天等工程中重要的结构材料,其疲劳裂纹扩展性能直接影响整体结构的安全性和完整性.本文基于Cr2Ni2MoV钢材紧凑拉伸试样斜裂纹疲劳裂纹扩展的试验结果,验证了 ABAQUS软件XFEM模块用于分析平面应力状态下疲劳裂纹扩展的有效性,然后采用XFEM模块分析了 TA17钛合金及其连接件的疲劳裂纹扩展性能.结果表明降低最大荷载、减小加载比和采用长圆孔型均可有效提高TA17钛合金连接件的疲劳寿命.采用XFEM模块可以预测连接件疲劳寿命的S-N曲线,预测TA17钛合金结构载荷增大33.3％,疲劳寿命减小为原来的1/4,可为工程疲劳设计提供参考依据.

    钛合金疲劳裂纹扩展断裂力学XFEMParis公式

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    二氧化硅气凝胶原位填充聚酰亚胺泡沫的结构及隔热性能研究

    胡子扬马晶晶赵一搏滕冲...
    82-88页
    查看更多>>摘要：以超轻质开孔柔性聚酰亚胺泡沫为基体,采用溶胶凝胶工艺制备了一系列二氧化硅气凝胶原位填充的聚酰亚胺复合泡沫.复合泡沫密度10～100 kg/m3可调,厚度1～400 mm可调,最大宏观尺寸可达1 m×1 m.对其泡孔结构、隔热性能、热性能进行了系统表征,分析了二氧化硅气凝胶原位填充聚酰亚胺泡沫的隔热机理.结果表明:二氧化硅气凝胶的引入,可有效降低复合泡沫室温热导率,提高其隔热性能;随着二氧化硅气凝胶含量的增加,聚酰亚胺复合泡沫的热导率由38.8 mW/(m·K)降低至19.6 mW/(m·K);热端温度300 ℃时,复合泡沫热导率仅为61.1 mW/(m·K);填充二氧化硅气凝胶后,聚酰亚胺复合泡沫热稳定性大大提高,在900 ℃下热失重残留量约为80％.

    聚酰亚胺泡沫泡孔结构二氧化硅气凝胶隔热性能

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