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直升机高温环境适应性数字化设计-验证体系建设的思考
1
作者 沈军 房贤杰 韩世闯 《装备环境工程》 2025年第8期33-37,共5页
针对直升机使用范围扩展面临的高温环境挑战以及机载产品高温环境适应性考核标准存在的问题,基于直升机重点舱室高温环境实际测量数据,对主要影响舱室环境温度的材料开展材料传热系数测试,确定各种材料准确的传热系数。采用数字化技术,... 针对直升机使用范围扩展面临的高温环境挑战以及机载产品高温环境适应性考核标准存在的问题,基于直升机重点舱室高温环境实际测量数据,对主要影响舱室环境温度的材料开展材料传热系数测试,确定各种材料准确的传热系数。采用数字化技术,通过建模和仿真,使舱内的气流和温度分布可视化,综合形成温度场模型。模拟直升机重点舱室高温环境,建立高温环境适应性要求体系,研究机载产品高温环境数字化验证技术,从而改进直升机设计,缩短研发时间,降低研发成本,提升直升机高温环境适应能力。 展开更多
关键词 直升机 高温 数字化验证 模拟 仿真 环境适应性
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光固化3D打印前驱体转化SiCN陶瓷吸波材料
2
作者 李鹏举 郭晨悦 +6 位作者 邢瑞哲 徐国璇 刘永胜 刘烨锟 周睿 梁瑾 孔杰 《航空材料学报》 北大核心 2025年第4期14-26,共13页
随着现代电子技术和通信技术的飞速发展,对高性能电磁波吸收材料的需求日益增长,兼具轻量化、耐高温和宽频吸收特性的材料成为研究热点。本工作提出一种基于紫外光固化超支化聚硅氮烷(UV-PSN)前驱体的陶瓷超材料制备策略,通过向陶瓷前... 随着现代电子技术和通信技术的飞速发展,对高性能电磁波吸收材料的需求日益增长,兼具轻量化、耐高温和宽频吸收特性的材料成为研究热点。本工作提出一种基于紫外光固化超支化聚硅氮烷(UV-PSN)前驱体的陶瓷超材料制备策略,通过向陶瓷前驱体单体中引入光敏基团,结合数字光处理(DLP)3D打印技术,成功实现微观结构与宏观形貌的协同调控。制备的SiCN陶瓷超材料不仅具有高达1400℃的耐高温性能和可调的介电特性,还展现出优异的制造精度。此外,通过拓扑结构设计,有效提升整体SiCN陶瓷材料的阻抗匹配性能,X波段有效吸收带宽达3.4 GHz,材料整体质量较实心结构减轻了79.6%,为开发适用于极端环境的多功能电磁波吸收材料提供新的设计思路和技术途径。 展开更多
关键词 吸波超材料 前驱体转化陶瓷 陶瓷超材料 光固化3D打印陶瓷 3D打印超材料
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适用于航空热管理的相变材料研究进展 被引量：1
3
作者 刘士旸 梁导伦 +3 位作者 周禹男 许王子 黄一帆 沈德魁 《航空科学技术》 2025年第6期1-12,共12页
航空领域的热管理至关重要,良好的热管理可以提高设备能效,提升系统的稳定性和可靠性。本文阐述了航空领域进行热管理应用的需求,分析了利用相变材料辅助热管理的优势,指明了当前航空领域热管理所需相变材料热物理性能面临的挑战。本文... 航空领域的热管理至关重要,良好的热管理可以提高设备能效,提升系统的稳定性和可靠性。本文阐述了航空领域进行热管理应用的需求,分析了利用相变材料辅助热管理的优势,指明了当前航空领域热管理所需相变材料热物理性能面临的挑战。本文梳理了通过多种方法对相变材料热性能进行优化的方案,重点讨论了分子设计、共晶混合、分散添加剂和封装技术等用于制备复合相变材料的策略及其性能提升效果。同时,介绍了相变材料常用的换热性能测试和仿真方法。现有研究存在的主要问题是相变材料的分子设计和部分共晶混合缺乏系统化理论或模型指导。未来,结合机器学习、量子化学计算和分子动力学模拟等方法有望得到更理想的设计方法。通过综述相变材料在航空热管理领域应用的研究进展,期望为相关材料的设计、制备和性能验证提供指导和启示。 展开更多
关键词 相变材料 航空热管理 分类 储热性能优化 换热性能测试
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梯度功能复合材料的研究进展
4
作者 李文智 何志平 曹瑶琴 《航空材料学报》 北大核心 2025年第3期105-116,共12页
随着材料技术的不断进步,近些年各类具有特定功能的高性能材料及超材料呈现出井喷式的研究态势,这一趋势在航空航天领域尤为显著。随着装备对性能要求的不断提升,单一材料逐渐难以满足界面力学性能和功能一体化要求,梯度功能复合材料成... 随着材料技术的不断进步,近些年各类具有特定功能的高性能材料及超材料呈现出井喷式的研究态势,这一趋势在航空航天领域尤为显著。随着装备对性能要求的不断提升,单一材料逐渐难以满足界面力学性能和功能一体化要求,梯度功能复合材料成为解决该难题的重要突破口。本文从功能梯度复合材料的应用背景出发,结合国外各类材料研究进展和应用现状,探讨该材料的研究意义。针对国内工程领域应用存在的问题,指出功能梯度复合材料在应用过程中面临的挑战。与国际先进水平相比,我国功能梯度复合材料发展主要面临着3大挑战:一是制备工艺相对落后,无法实现大尺寸工程化应用;二是性能评价方法空缺,耦合功能评价体系亟需建立;三是材料性能设计与模拟方法自主知识产权较少,且尚未建立全面数据库作为设计依据,材料设计仍依靠设计者的经验。最后对梯度功能复合材料的未来应用和发展方向提出建议。 展开更多
关键词 梯度功能 复合材料 研究进展
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直升机旋翼用聚氨酯保护带的抗砂蚀损伤行为研究
5
作者 朱本胜 朱怡超 +3 位作者 吴建国 龚情 郑林峰 曹瑶琴 《装备环境工程》 2025年第8期45-53,共9页
目的 揭示直升机旋翼用抗砂蚀聚氨酯保护带抗砂蚀损伤机理,获取聚氨酯保护带砂蚀评价参数及材料改进方向。方法 以气体射流侵蚀法模拟直升机旋翼用聚氨酯保护带服役环境,确立沙砾组分、砂尘流量等试验参数,通过砂蚀试验评估30°~90&... 目的 揭示直升机旋翼用抗砂蚀聚氨酯保护带抗砂蚀损伤机理,获取聚氨酯保护带砂蚀评价参数及材料改进方向。方法 以气体射流侵蚀法模拟直升机旋翼用聚氨酯保护带服役环境,确立沙砾组分、砂尘流量等试验参数,通过砂蚀试验评估30°~90°冲蚀角下聚氨酯保护带的抗砂蚀能力,获取冲蚀角度与冲蚀量的关系、冲蚀角度与冲蚀体积的关系,结合聚氨酯保护带砂蚀后的表面粗糙度、微观形貌表征等方法,解析聚氨酯保护带砂蚀坑生成过程及砂蚀损伤机理。结果 当冲击角为30°时,冲蚀量、冲蚀体积最大;当冲蚀角为90°时,冲蚀量、冲蚀体积最小。以30°砂蚀冲击15min后,聚氨酯保护带的损失体积为58mm^(3),约为冲蚀角90°时聚氨酯保护带损失体积的23倍。表面粗糙度与微观形貌表征结果表明,低冲蚀角度下切向载荷对聚氨酯保护带冲蚀起主导作用,高冲蚀角度下法向撞击载荷对聚氨酯保护带冲蚀起主导作用。结论 不同冲蚀角度下,聚氨酯保护带的砂蚀损伤机理存在较大差异,考虑到直升机旋翼的安全性,推荐砂蚀试验的冲蚀角为30°,后续可通过增强材料抗撕裂强度进一步提升抗耐砂蚀性能。 展开更多
关键词 直升机 旋翼 聚氨酯保护带 砂蚀评估方法 冲击角度 砂蚀损伤机理
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飞机表面过冷水膜流动特性及控制研究进展
6
作者 贾滢暄 沈一洲 +2 位作者 刘森云 许杨江山 沈汝洵 《航空动力学报》 北大核心 2025年第1期120-132,共13页
为深入认识飞机表面过冷水膜的流动控制对于防/除冰的重要性,从过冷水膜形成过程和水膜结冰模型两个方面阐述了过冷水膜对飞机结冰的影响,进而提出了过冷水膜流动控制的主要思路和方法。介绍了过冷水膜流动的影响因素,系统分析了风速等... 为深入认识飞机表面过冷水膜的流动控制对于防/除冰的重要性,从过冷水膜形成过程和水膜结冰模型两个方面阐述了过冷水膜对飞机结冰的影响,进而提出了过冷水膜流动控制的主要思路和方法。介绍了过冷水膜流动的影响因素,系统分析了风速等环境参数以及粗糙度等材料表面本征特性对过冷水膜流动的影响。在此基础上,总结了调控液滴运动间接控制过冷水膜流动的研究现状,并提出了利用梯度非润湿表面直接调控过冷水膜流动的新思路,全面展望过冷水膜流动控制发展中亟需解决的重要问题与发展趋势。 展开更多
关键词 飞机防/除冰 过冷水膜流动 水膜结冰模型 液滴运动控制 梯度非润湿表面
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高温热载环境下的振动优化分析
7
作者 魏衍强 王钦 +1 位作者 王磊 李鹏飞 《飞机设计》 2025年第3期33-38,共6页
高温使机体结构材料和结构的弹性性能发生变化,引起结构固有频率、模态等振动特性的改变,对结构动力学特性和飞行安全影响巨大。因此,研究力热耦合环境条件下的固有频率等振动参数随温度的变化规律以及热振耦合优化设计技术,对高超声速... 高温使机体结构材料和结构的弹性性能发生变化,引起结构固有频率、模态等振动特性的改变,对结构动力学特性和飞行安全影响巨大。因此,研究力热耦合环境条件下的固有频率等振动参数随温度的变化规律以及热振耦合优化设计技术,对高超声速飞行器的可靠性设计和安全飞行具有重要的意义。针对高温热载环境下的振动优化问题,以飞行器典型高温热结构为研究对象,借助结构优化工具,考虑结构重量、可制造性、强度、刚度等主要因素,利用优化准则法控制设计目标与材料分布,完成了高温环境下的结构形貌优化,以及高温环境下结构固有频率优化分析,可为高超声速飞行器典型部位高温振动优化设计提供技术支撑。 展开更多
关键词 高温振动 结构优化 热结构 热应力 固有频率
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多元纤维复合吸波材料设计及电磁性能研究进展 被引量：1
8
作者 朱国松 陈伊 +5 位作者 胡悦 张钦钊 黄佳 周伟 罗衡 李杨 《航空材料学报》 北大核心 2025年第4期1-13,共13页
随着信息安全、目标隐身与电磁防护等需求的升级,亟需研发高效吸波材料。本文简述吸波材料工作原理,并梳理涂覆型与结构型吸波材料研究进展,最终聚焦纤维混杂吸波复合材料的发展:纤维排列、组分调控及界面设计可协同提升电磁性能与力学... 随着信息安全、目标隐身与电磁防护等需求的升级,亟需研发高效吸波材料。本文简述吸波材料工作原理,并梳理涂覆型与结构型吸波材料研究进展,最终聚焦纤维混杂吸波复合材料的发展:纤维排列、组分调控及界面设计可协同提升电磁性能与力学性能。通过多元纤维协同设计与多尺度结构优化,纤维混杂吸波复合材料能够实现阻抗匹配与损耗机制的耦合优化,兼具宽频吸收与力学承载特性,推动吸波材料向结构与功能一体化方向发展。最后,总结通过多元纤维混杂体系拓展吸波频带的技术突破并对未来围绕纤维混杂机制深化、多尺度结构设计、环境适应性提升、多功能集成、纤维取向与入射角协同调控、高温陶瓷基吸波材料等方向开发兼具宽频吸收、轻质高强特性的新一代军民两用吸波材料进行展望。 展开更多
关键词 涂覆型与结构型吸波材料 纤维混杂复合材料 电磁损耗 结构与功能一体化
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CF_(3)I替代机载哈龙灭火剂应用研究进展
9
作者 崔文尧 《中国民航大学学报》 2025年第4期10-14,21,共6页
飞机机载哈龙灭火剂因其臭氧破坏性被国际公约限制生产并限期淘汰。三氟碘甲烷(CF_(3)I)灭火效率与哈龙相当,且其臭氧消耗潜能值(ODP,ozone depletion potential)和全球变暖潜能值(GWP,global warming potential)极低,被视为最具潜力的... 飞机机载哈龙灭火剂因其臭氧破坏性被国际公约限制生产并限期淘汰。三氟碘甲烷(CF_(3)I)灭火效率与哈龙相当,且其臭氧消耗潜能值(ODP,ozone depletion potential)和全球变暖潜能值(GWP,global warming potential)极低,被视为最具潜力的哈龙替代剂之一,但对其心脏致敏性的考虑将其限制在无人区域使用。本文首先梳理了CF_(3)I替代机载哈龙灭火剂的可行性研究;其次总结了现有CF_(3)I灭火系统设计研究进展;最后对CF_(3)I机载灭火装备的研究方向进行了展望。本研究对国产大飞机哈龙替代技术及灭火装备研发具有重要现实意义。 展开更多
关键词 机载灭火剂 三氟碘甲烷(CF_(3)I) 哈龙替代 灭火系统
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分形翅片相变传热特性及优化
10
作者 许泽 邢玉明 +2 位作者 殷健宝 侯煦 王仕淞 《航空动力学报》 北大核心 2025年第4期335-344,共10页
相变材料的低热导率制约了潜热储热系统的效率,提出了一种新型分形翅片改善潜热储热系统的相变传热特性。建立二维管壳潜热储热系统模型,利用焓-多孔介质法进行瞬态模拟,研究了嵌入分形翅片对系统凝固性能的影响,分形翅片长度比和分支... 相变材料的低热导率制约了潜热储热系统的效率,提出了一种新型分形翅片改善潜热储热系统的相变传热特性。建立二维管壳潜热储热系统模型,利用焓-多孔介质法进行瞬态模拟,研究了嵌入分形翅片对系统凝固性能的影响,分形翅片长度比和分支角对凝固过程影响显著,分形翅片加快了相变材料的凝固,使系统温度分布更加均匀。与直翅片相比,分形翅片显著强化了系统的换热性能,采用人工神经网络对数据进行拟合,以液相体积分数为优化目标,通过遗传算法得到优化后的翅片结构:最佳长度比为1.425,两分支角分别为50°和30°;优化后分形翅片系统的凝固时间比直翅片系统减少76.9%。对分形翅片参数进行了敏感度分析,结果表明长度比对系统凝固时间的影响更大,1级分支角次之,更应关注这两个参数的变化对凝固时间的影响。 展开更多
关键词 相变储能换热器 神经网络 遗传算法 分形理论 敏感度分析
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In元素掺杂对Sn/rGO复合材料介电性能的影响
11
作者 李天天 程玉贤 +1 位作者 夏龙 梁莹 《航空制造技术》 北大核心 2025年第4期90-96,共7页
本文以纳米级SnO2为前驱体,采用溶胶–凝胶法结合高温热处理的方式制备具有不同含量In元素掺杂的In-Sn/rGO复合材料。研究了In元素含量对复合材料微观组织结构、物相组成、缺陷程度、介电常数、导电性和介电性能的影响。结果表明,引入I... 本文以纳米级SnO2为前驱体,采用溶胶–凝胶法结合高温热处理的方式制备具有不同含量In元素掺杂的In-Sn/rGO复合材料。研究了In元素含量对复合材料微观组织结构、物相组成、缺陷程度、介电常数、导电性和介电性能的影响。结果表明,引入In元素未对Sn/rGO复合材料的微观组织形貌和物相组成产生较大影响,仅稍降低了复合材料的缺陷程度;随着In元素掺杂含量的增加,复合材料的介电常数和导电性呈现先升高后降低的趋势;In-Sn/rGO复合材料的介电性能在In掺杂质量分数为1.0%时达到最佳,反射损耗值为–51.16 dB,相应的吸收频率为8.72 GHz,且有效吸收带宽为3.60GHz。 展开更多
关键词 溶胶–凝胶法 In-Sn/rGO复合材料 微观组织结构 缺陷程度 介电性能
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基于等效热弹性应变能的智能变形蒙皮模拟分析及实验
12
作者 张伟 麻越垠 +2 位作者 蔡清青 高鑫宇 聂旭涛 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期43-54,共12页
为简化记忆合金建模,提出了一种等效模拟方法,将形状记忆合金相变能转化为弹性基体的热弹性应变能,并以温差形式表达。以形状记忆合金丝为对象,开展了该方法和Boyd-Lagoudas扩展模型的对比分析。基于Boyd-Lagoudas扩展模型编写的自定义... 为简化记忆合金建模,提出了一种等效模拟方法,将形状记忆合金相变能转化为弹性基体的热弹性应变能,并以温差形式表达。以形状记忆合金丝为对象,开展了该方法和Boyd-Lagoudas扩展模型的对比分析。基于Boyd-Lagoudas扩展模型编写的自定义物性子程序,除了常规的退孪马氏体和奥氏体,还考虑了孪晶马氏体以提高模拟分析的准确性。等效模型的最大误差为9.8%,验证了方法的有效性和准确性。针对不锈钢及单程记忆合金组成的主动变形蒙皮,等效方法计算的机翼弧高变化幅值为4.03 mm,和实验值3.81 mm吻合,降低了数值模拟难度和计算消耗,表明该方法有助于开展机翼模型的全尺寸模拟研究,并用于设计快速迭代。 展开更多
关键词 变形蒙皮 热弹性应变能 形状记忆合金 等效方法 有限元分析
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Al_(2)O_(3)薄膜制备工艺对高温阻挡性能的影响
13
作者 刘鹏瑞 鲍天骄 +2 位作者 张桐 张亚发 王浩森 《航空材料学报》 北大核心 2025年第4期37-44,共8页
随着探测技术的飞速发展,武器装备对于具有低红外辐射特性材料需求越来越高,尤其是高温部件的红外辐射信号抑制材料。Pt金属薄膜具有超低的红外发射率,但由于金属薄膜在高温下存在与基体元素的扩散,从而造成红外发射率大幅上升,因此需... 随着探测技术的飞速发展,武器装备对于具有低红外辐射特性材料需求越来越高,尤其是高温部件的红外辐射信号抑制材料。Pt金属薄膜具有超低的红外发射率,但由于金属薄膜在高温下存在与基体元素的扩散,从而造成红外发射率大幅上升,因此需要制备具有高温稳定性的阻挡层。采用磁控溅射和电子束气相沉积工艺制备Al_(2)O_(3)薄膜阻挡层,通过SEM、XRD研究不同工艺制备的Al_(2)O_(3)薄膜微观形貌、相组成,并研究不同工艺制备的Al_(2)O_(3)薄膜上磁控溅射镀Pt后红外发射率的变化规律。结果表明:采用电子束气相沉积工艺制备的Al_(2)O_(3)薄膜,具有稳定的晶体结构。表面镀覆Pt金属薄膜后,薄膜初始红外发射率为0.16,经过900℃、20 h高温后,红外发射率为0.172,具有良好的耐高温性能,有望应用于高温低红外发射率薄膜的阻挡层。 展开更多
关键词 Al_(2)O_(3)薄膜 电子束气相沉积 磁控溅射 红外发射率 阻挡层
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基于遗传算法的大型矩形压力容器刚强度优化设计 被引量：4
14
作者 张龙 尉成果 刘秉斌 《压力容器》 北大核心 2024年第2期58-65,共8页
为了解决矩形压力容器承压能力较差、应力状态较复杂、结构优化设计难度高的难题,利用遗传算法可自适应调整搜索方向这一特性,开展了某矩形特征水洞试验段的刚强度优化设计。厘清了该工程问题的约束条件,开展了结构初步设计,采用手动迭... 为了解决矩形压力容器承压能力较差、应力状态较复杂、结构优化设计难度高的难题,利用遗传算法可自适应调整搜索方向这一特性,开展了某矩形特征水洞试验段的刚强度优化设计。厘清了该工程问题的约束条件,开展了结构初步设计,采用手动迭代开展了结构优化设计;并在完成参数化建模与仿真、构建代理模型、建立优化设计流程的基础上,基于遗传算法开展了该水洞试验段的结构优化设计。该方法与初步设计结果相比,减重34.98%;与手动迭代优化设计结果相比,减重10.49%。 展开更多
关键词 矩形压力容器 优化设计 遗传算法 刚度 强度
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混氢燃气轮机用高温结构材料与热障涂层研究进展 被引量：2
15
作者 梅浩 尚勇 +8 位作者 常可可 于海原 茹毅 赵文月 赵海根 王文文 裴延玲 李树索 宫声凯 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期86-104,共19页
随着全球能源结构的转型和环保要求的提高,混氢燃气轮机作为一种高效、低排放的能源转换设备受到了广泛关注。本文综述国内外混氢燃气轮机的发展现状,分析燃气轮机中氢气燃烧的特性,探讨燃氢对复杂部件的影响及其高温材料的应用,同时分... 随着全球能源结构的转型和环保要求的提高,混氢燃气轮机作为一种高效、低排放的能源转换设备受到了广泛关注。本文综述国内外混氢燃气轮机的发展现状,分析燃气轮机中氢气燃烧的特性,探讨燃氢对复杂部件的影响及其高温材料的应用,同时分析在高温、高压和腐蚀条件下工作的热端部件材料所需满足的性能要求,以及目前材料研发中的主要挑战与潜在解决方案。详细讨论氢燃烧过程中,水蒸气以及氢脆效应对燃气轮机合金和热障涂层的影响。水蒸气会加速合金的氧化和腐蚀,导致合金力学性能下降。此外,氢脆效应也会严重影响合金的韧性和耐久性,增加裂纹扩展和断裂的风险。针对这些问题,未来研究应重点关注多场耦合模拟和加速腐蚀实验的探究,综合考虑温度、压力、不同气氛等多种因素,建立真实环境模拟器,评估合金和涂层性能。同时应注重氢气和水蒸气同时存在时对高温合金和热障涂层产生的复合效应,深入探究氢在合金中的扩散机制、与晶格缺陷的相互作用和引发氢脆的微观过程。构建高温水蒸气环境下氧化模型,明晰水蒸气在高温下的解离吸附机制,保护性氧化膜Al_(2)O_(3)和Cr_(2)O_(3)的羟基化以及非保护性氧化物(如尖晶石)的生长行为。 展开更多
关键词 燃气轮机氢燃料 燃烧特性 高温合金 热障涂层
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表面效应对热-机多孔悬臂纳米梁力学性能的影响
16
作者 李清禄 赵煊贺 +1 位作者 张靖华 潘兆一 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期124-131,共8页
表面效应对纳米结构的力学性能有重要影响。飞机上很多微纳尺度的结构可简化为悬臂梁。本工作分析表面效应对随从载荷作用下梯度多孔材料纳米悬臂梁在高温环境下非线性力学响应的影响。基于GurtinMurdoch表面弹性理论和非线性梁理论,建... 表面效应对纳米结构的力学性能有重要影响。飞机上很多微纳尺度的结构可简化为悬臂梁。本工作分析表面效应对随从载荷作用下梯度多孔材料纳米悬臂梁在高温环境下非线性力学响应的影响。基于GurtinMurdoch表面弹性理论和非线性梁理论,建立梯度多孔材料梁在随从载荷以及温度场中的非线性控制微分方程。假定梯度多孔材料的性能在整个厚度范围内连续变化,且沿厚度呈两种余弦形式的非均匀孔隙率分布模式。采用打靶法求解梯度多孔材料悬臂纳米梁在热-随从载荷下的非线性力学响应。获得各种孔隙率系数和不同非均匀升温下悬臂纳米梁非线性力学响应的数值解,详细讨论材料表面弹性常数和表面应力对纳米悬臂梁力学响应的影响。结果表明:不同孔隙率系数和不同非均匀升温下梁的力学行为是不同的;纳米梁表现出十分显著的表面效应。 展开更多
关键词 梯度多孔材料 悬臂梁 随从载荷 表面残余应力 表面效应
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CVD-SiC阵列结构对ZrB_(2)/SiC涂层抗烧蚀性影响
17
作者 高志廷 马壮 柳彦博 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期261-274,共14页
采用飞秒激光在化学气相沉积(CVD)-SiC中间层表面制备不同尺寸的阵列,研究了阵列结构对ZrB_(2)/SiC涂层性能的影响。结果表明,随着激光刻蚀频次的增大,阵列结构的深度从30μm增大到150μm。采用氧乙炔烧蚀600 s,ZrB_(2)/SiC涂层烧蚀表... 采用飞秒激光在化学气相沉积(CVD)-SiC中间层表面制备不同尺寸的阵列,研究了阵列结构对ZrB_(2)/SiC涂层性能的影响。结果表明,随着激光刻蚀频次的增大,阵列结构的深度从30μm增大到150μm。采用氧乙炔烧蚀600 s,ZrB_(2)/SiC涂层烧蚀表面温度随CVD-SiC微结构深度增大而逐步降低,最低的表面温度达到1700℃,下降了约200℃。烧蚀中心区域的颜色从白色过渡到浅灰色。对于激光刻蚀频次为5的试样,在600 s的单次烧蚀后,质量烧蚀率和线性烧蚀率分别为-7.4×10^(-5)g/s和-13.3μm/s。阵列结构增大了ZrB_(2)/SiC涂层与CVD-SiC中间层的接触面积,从而增强了导热性能,减少了热积聚,进而改善了ZrB_(2)/SiC涂层的抗烧蚀性能。 展开更多
关键词 阵列结构 烧蚀 等离子喷涂 C/C复合材料 CVD-SiC 激光刻蚀
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卫星展开机构用热刀切割器大气失效机理分析
18
作者 陈炜 李庆林 +3 位作者 王鹏 强志青 崔琦峰 乔丽 《装备环境工程》 CAS 2024年第8期83-95,共13页
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... 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。 展开更多
关键词 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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热障涂层对DD6单晶燃气热腐蚀及力学性能的影响
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作者 王玉锋 付前刚 +2 位作者 杨俊 张华 杨岩 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第18期142-147,共6页
DD6单晶高温合金材料以其优异的高温服役性能,在我国多型航空发动机制造领域拥有十分广阔的应用前景。随着我国航空发动机技术的不断发展,燃烧室涡轮前服役温度不断提升,DD6单晶高温合金无法完全满足高温、高压、高转速的服役环境,急需... DD6单晶高温合金材料以其优异的高温服役性能,在我国多型航空发动机制造领域拥有十分广阔的应用前景。随着我国航空发动机技术的不断发展,燃烧室涡轮前服役温度不断提升,DD6单晶高温合金无法完全满足高温、高压、高转速的服役环境,急需开展DD6单晶表面热障涂层技术研究。鉴于此,本工作采用多弧离子镀技术在DD6单晶高温合金上制备了NiCoCrAlY金属粘结层(BC),然后采用电子束物理气相沉积技术制备了Y_(2)O_(3)·ZrO_(2)(YSZ)陶瓷面层,研究热障涂层对DD6单晶抗燃气热腐蚀及力学性能的影响。结果表明:在900℃条件下,燃气热腐蚀性能测试100 h后,DD6合金表面形成了厚度约100μm的腐蚀疏松结构、孔洞及横向裂纹,DD6合金抗燃气热腐蚀性能较差;BC涂层或YSZ涂层内部未出现Na、K、Ca、Cl、S等腐蚀性元素,BC涂层表面形成了均匀连续的Al_(2)O_(3)层,在其表面粘附的Na_(2)SO_(4)未出现高温分解,腐蚀介质未对BC涂层产生侵蚀;YSZ涂层柱状晶组织具有较好的应变容限,高温时柱状晶膨胀引起柱晶间隙缩小,外部的腐蚀介质无法有效渗入YSZ涂层内部,从而避免了腐蚀介质对涂层或基体的侵蚀破坏。热障涂层对DD6单晶合金980℃条件下的抗拉强度σb、屈服强度σ_(0.2)、延伸率δ和断面收缩率ψ无不良影响,断裂模式与未涂覆涂层试样一致,均呈典型的韧性断裂。在980℃、250 MPa条件下,涂覆与未涂覆涂层的DD6试样高温持久时间和延伸率δ无明显差异,呈典型的塑性变形和蠕变变形韧性断裂机制。本工作的研究结果为DD6单晶高温合金热障涂层技术的开发与工程化应用奠定了技术支撑。 展开更多
关键词 DD6单晶 热障涂层 燃气热腐蚀 高温持久性能 EB-PVD 金属粘结层
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BaTiO_(3)/碳纳米纤维网状复合吸波织物的制备及其吸波性能研究 被引量：1
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作者 王乐瑶 王霄寒 +6 位作者 吴永鹏 马毓 孙贤贤 张恩爽 许一超 袁野 李宜彬 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期187-195,共9页
碳材料具有高比表面积、高介电常数和优异的导热性和导电性的特性,而钛酸钡介电性能优异,将二者复合可有效防控电磁污染。鉴于此,采用静电纺丝法制备BaTiO_(3)/PAN纳米纤维膜,再经预氧化、高温碳化处理得到了BaTiO_(3)/碳纳米纤维(BT/C... 碳材料具有高比表面积、高介电常数和优异的导热性和导电性的特性,而钛酸钡介电性能优异,将二者复合可有效防控电磁污染。鉴于此,采用静电纺丝法制备BaTiO_(3)/PAN纳米纤维膜,再经预氧化、高温碳化处理得到了BaTiO_(3)/碳纳米纤维(BT/C)网状复合吸波织物,所制备出的吸波织物兼具轻、薄、宽频吸收的优点。结果表明,2.0%BT/C具有最佳的综合性能,碳纤维排列致密,BaTiO_(3)晶型完整、分散良好,且在2.3 mm处的反射损耗达-61.72 dB,最大的吸波带宽达到8.5 GHz,具有优异的吸波性能。 展开更多
关键词 碳纤维 钛酸钡 纳米纤维膜 吸波性
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