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ZnO白漆的空间环境效应及损伤机理
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作者 姜海富 郑慧奇 +2 位作者 李宇 刘宇明 姜利祥 《硅酸盐学报》 北大核心 2025年第1期10-15,共6页
为揭示ZnO白漆空间环境作用损伤机理,优化材料性能,采用空间环境辐照实验对ZnO颜料及硅酸钾包覆的氧化锌(KSZ)白漆空间环境效应及损伤机制进行了研究。电子、质子、紫外及原子氧作用后,ZnO颜料在425 nm左右产生了吸收峰,ZnO颜料中双电... 为揭示ZnO白漆空间环境作用损伤机理,优化材料性能,采用空间环境辐照实验对ZnO颜料及硅酸钾包覆的氧化锌(KSZ)白漆空间环境效应及损伤机制进行了研究。电子、质子、紫外及原子氧作用后,ZnO颜料在425 nm左右产生了吸收峰,ZnO颜料中双电离锌空位(V_(Zn)^(2-))在电子、质子、紫外辐照下发生电离,生成单电离锌空位(V'_(Zn)^(-))是光学性能退化的主要机制,而原子氧作用使得V_(Zn)^(2-)极少一部分转化为V'_(Zn)^(-),大部分转化为未电离锌空位(V_(Zn)^(0))。相对于紫外及原子氧辐照,质子和电子辐照对KSZ白漆性能影响较大。在质子剂量3.15×10^(16)p/cm^(2)、电子剂量2.25×10^(16)e/cm^(2)、紫外剂量5000当量太阳小时条件下,KSZ涂层太阳吸收比由0.12增加至0.27。 展开更多
关键词 氧化锌白漆 空间环境 损伤机理 太阳吸收比
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航天器着陆/上升过程羽流效应评估方法综述 被引量:1
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作者 孙兴亮 吴成赓 +3 位作者 商圣飞 王黎珍 王闯 黄震 《航天器环境工程》 2025年第3期276-287,共12页
在载人月球探测及月球以远天体探测任务中,针对航天器的高精度、高效益、高可靠和高安全等要求,进行航天器的总体设计、地外天体着陆/起飞方案设计和空间环境适应性设计及验证时需要准确的羽流环境条件作为输入。文章归纳了航天器羽流... 在载人月球探测及月球以远天体探测任务中,针对航天器的高精度、高效益、高可靠和高安全等要求,进行航天器的总体设计、地外天体着陆/起飞方案设计和空间环境适应性设计及验证时需要准确的羽流环境条件作为输入。文章归纳了航天器羽流效应评估的基本方法,调研了国内外羽流效应地面试验和仿真分析的重要研究进展,系统梳理了航天器在月球及以远天体着陆/上升过程面临的羽流问题并提出解决思路和羽流效应研究发展建议,可为后续载人登月任务研制实施及月球以远深空探测航天器羽流效应评估和防护设计提供参考。 展开更多
关键词 地外天地探测 着陆/上升 羽流效应 评估方法 数值仿真
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基于PyroSim的轨道交通综合实训室火灾模拟与疏散研究
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作者 尹莹雪 吴燕 吴卫炜 《石河子科技》 2025年第1期39-41,共3页
本研究聚焦于轨道交通综合实训室的火灾安全,运用PyroSim软件构建精确火灾模型,深入剖析火灾发展特性。通过模拟不同场景,获取温度、烟雾浓度等关键数据,评估其对人员疏散的影响。结合人员行为特征与疏散算法,制定优化疏散策略,为实训... 本研究聚焦于轨道交通综合实训室的火灾安全,运用PyroSim软件构建精确火灾模型,深入剖析火灾发展特性。通过模拟不同场景,获取温度、烟雾浓度等关键数据,评估其对人员疏散的影响。结合人员行为特征与疏散算法,制定优化疏散策略,为实训室火灾防控与人员安全保障提供科学依据与技术支撑,助力提升轨道交通领域的消防安全水平。 展开更多
关键词 PyroSim 轨道交通实训室 火灾模拟 人员疏散
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一种基于直流式风洞的火星尘暴模拟装置 被引量:1
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作者 刘琛 王芳 +4 位作者 李丽芳 周文 王振果 闫继宏 吴宜勇 《航天器环境工程》 CSCD 2024年第2期123-128,共6页
为了研究火星表面尘暴环境对探测器及人类活动的影响,研制了一种基于低密度直流式风洞的火星尘暴环境模拟装置:采用超声速引射器作为风洞动力源,结合具备多工况动态调节能力的大抽气量真空系统,实现了引射气量精准调控,可模拟100~1500 P... 为了研究火星表面尘暴环境对探测器及人类活动的影响,研制了一种基于低密度直流式风洞的火星尘暴环境模拟装置:采用超声速引射器作为风洞动力源,结合具备多工况动态调节能力的大抽气量真空系统,实现了引射气量精准调控,可模拟100~1500 Pa低气压下的5~100 m/s大跨度风速;针对低气压下沙尘浓度难以精确控制的问题,采用振动式喂料、逆向螺旋式喷嘴设计以及大周期滞后串级调节方式,实现了0.1~1 g/m^(3)的沙尘浓度精确控制。该装置可用于研究火星尘暴环境对材料和机构的影响,同时还可用于火星气动力研究。 展开更多
关键词 直流式风洞 超声速引射器 大跨度风速 沙尘浓度 流场模拟
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新时期航天器环境工程面临的挑战与机遇 被引量:6
5
作者 杨晓宁 《航天器环境工程》 CSCD 2024年第1期1-10,共10页
空间事业的发展对航天器环境工程提出了新挑战,同时也为该专业技术进步和领域延展提供了难得的机遇。近10年来,伴随着载人航天、深空探测等一系列重大航天工程的顺利实施,中国航天器环境工程领域在诸多方面取得了长足进步。文章回顾了... 空间事业的发展对航天器环境工程提出了新挑战,同时也为该专业技术进步和领域延展提供了难得的机遇。近10年来,伴随着载人航天、深空探测等一系列重大航天工程的顺利实施,中国航天器环境工程领域在诸多方面取得了长足进步。文章回顾了中国航天器环境工程的发展历程,围绕中国空间站长期运行、深空探测新任务、低轨巨型星座建设等提出的新需求,分析了航天器环境工程将面对的挑战和必须突破的关键技术。结合具体工作内容介绍了北京卫星环境工程研究所在LEO辐射环境在轨探测与数据应用、特殊空间环境效应与防护、火星探测器特殊力热环境试验技术和航天器产品环境试验ISO标准等方面取得的最新进展。在建设航天强国的过程中,航天器环境工程必将伴随着航天器整体技术的升级实现更高水平的跃迁。 展开更多
关键词 航天器环境工程 空间环境效应 环境试验 中国空间站 低轨星座 深空探测
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微米荷电颗粒在光滑玻璃表面沉积实验研究
6
作者 魏世超 虞跨海 陈艳 《航天器环境工程》 CSCD 2024年第5期610-616,共7页
为分析静电力对荷电月尘在光滑玻璃表面碰撞沉积过程中的影响,建立了荷电微米颗粒碰撞沉积实验系统;考虑极–板电压、颗粒粒径和玻璃试样倾角等影响因素,研究了2~13μm荷电颗粒的光滑玻璃表面沉积机制。实验结果表明:由于静电力作用,相... 为分析静电力对荷电月尘在光滑玻璃表面碰撞沉积过程中的影响,建立了荷电微米颗粒碰撞沉积实验系统;考虑极–板电压、颗粒粒径和玻璃试样倾角等影响因素,研究了2~13μm荷电颗粒的光滑玻璃表面沉积机制。实验结果表明:由于静电力作用,相同粒径颗粒的沉积量随极–板电压增大而增加;相同电压下颗粒的沉积量随粒径减小而逐步增大,平均粒径2.15μm的颗粒在14 kV电压荷电状态下,与0 V极−板电压下的沉积量相比增加了114%;相同粒径颗粒的沉积量在极–板电压小于6 kV时随玻璃试样倾角增大而减少;在30°~60°倾角范围内,45°玻璃试样荷电颗粒的沉积量增幅最大。研究结果可为航天探测器月尘防护设计提供参考。 展开更多
关键词 静电力 微米颗粒 沉积实验 颗粒沉积 月尘
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航天器原子氧通量仿真软件AOFS的验证计算
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作者 焦子龙 姜海富 +4 位作者 姜利祥 刘宇明 徐焱林 李涛 乔世英 《航天器环境工程》 CSCD 2024年第5期553-560,共8页
仿真计算是获得航天器表面原子氧(AO)撞击通量分布情况的重要手段之一。文章首先介绍自主研发的适用于复杂构型航天器AO通量仿真计算的AOFS软件的基本特性;然后利用无遮挡、有遮挡以及多次反射等AO与航天器相互作用的典型测试算例对该... 仿真计算是获得航天器表面原子氧(AO)撞击通量分布情况的重要手段之一。文章首先介绍自主研发的适用于复杂构型航天器AO通量仿真计算的AOFS软件的基本特性;然后利用无遮挡、有遮挡以及多次反射等AO与航天器相互作用的典型测试算例对该软件性能进行验证,并与自由分子流理论解和SYSTEMA软件的计算结果进行对比分析。研究发现:对于无遮挡和有遮挡算例,采用反向射线追踪方法的SYSTEMA软件比AOFS软件具有更好的算法稳定性;而对于多次反射算例,AOFS软件结果和SYSTEMA软件结果差别较大。以上结果可为后续复杂构型航天器AO通量计算软件的研制及验证提供参考依据。 展开更多
关键词 航天器 原子氧通量 软件研制 仿真分析 计算验证
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空间辐射环境及人体剂量蒙特卡罗模拟 被引量:14
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作者 耿长冉 汤晓斌 +1 位作者 谢芹 陈达 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期3028-3032,共5页
针对空间辐射环境进行了理论分析,并使用蒙特卡罗方法,对银河宇宙射线及典型太阳质子事件进行了模拟。通过分析常规屏蔽对空间辐射场及人体剂量的影响、屏蔽下的次级粒子产额等,验证了蒙特卡罗工具包Geant4应用于空间辐射防护研究的准... 针对空间辐射环境进行了理论分析,并使用蒙特卡罗方法,对银河宇宙射线及典型太阳质子事件进行了模拟。通过分析常规屏蔽对空间辐射场及人体剂量的影响、屏蔽下的次级粒子产额等,验证了蒙特卡罗工具包Geant4应用于空间辐射防护研究的准确性。模拟发现:在常规屏蔽厚度的情况下,对于太阳质子事件,由于其能量主要分布在低能量段(100MeV以下),屏蔽效果随屏蔽厚度的增加明显增大,1g/cm2 Al等效厚度屏蔽皮肤剂量可降低至其初始剂量值的8%左右,10g/cm2 Al等效厚度的屏蔽可降低至初始剂量值的0.48%左右;而对于银河宇宙射线,由于其平均能量较高,屏蔽层的屏蔽作用并不明显,在浅层组织剂量甚至有所增加。 展开更多
关键词 空间辐射 能谱分布 蒙特卡罗方法 次级粒子 人体剂量
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空间等离子体环境模拟与地面试验技术 被引量:12
9
作者 童靖宇 孙立臣 +1 位作者 贾瑞金 刘业楠 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期203-207,共5页
为了研究电离层等离子体环境与航天器的相互作用,北京卫星环境工程研究所研究了一台空间等离子体模拟试验设备。设备尺寸为Φ1500mm×3000mm,采用微波电子回旋共振等离子体源,试验容器的等离子体密度为10^4/cm^3—10^6/cm^3可... 为了研究电离层等离子体环境与航天器的相互作用,北京卫星环境工程研究所研究了一台空间等离子体模拟试验设备。设备尺寸为Φ1500mm×3000mm,采用微波电子回旋共振等离子体源,试验容器的等离子体密度为10^4/cm^3—10^6/cm^3可调,等离子体温度-1eV,等离子体不均匀度小于25%。在这台设备上进行了高压太阳电池阵模块等离子体带电试验研究,观察到了互连片与玻璃盖片三角区的触发放电及相邻电池串间的二次放电现象,获得了放电阈值、放电率及放电波形等参数,为高压太阳电池阵等离子体带电防护设计提供了试验数据。 展开更多
关键词 等离子体 模拟设备 带电试验 高压太阳电池阵 电弧放电
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航天器空间环境模拟器热沉热均匀性分析 被引量:17
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作者 于涛 刘敏 邹定忠 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期37-41,共5页
通过建立传热数学模型以及求解,给出了空间环境模拟器中热沉热均匀性优化的结果。和其他以肋片为基础的辐射器不同,空间模拟器热沉主要是要尽可能的提高其热均匀性。因此,通过改变热沉的几何参数(热沉肋片长度、肋片厚度和液氮管半径)... 通过建立传热数学模型以及求解,给出了空间环境模拟器中热沉热均匀性优化的结果。和其他以肋片为基础的辐射器不同,空间模拟器热沉主要是要尽可能的提高其热均匀性。因此,通过改变热沉的几何参数(热沉肋片长度、肋片厚度和液氮管半径)以及物理参数(液氮流速),进行了详尽的热沉热均匀性分析。在分析中发现,随着热沉肋片厚度的增加和长度的减小,以及流管内流速的增大,其热均匀性都有提高,但是热沉支管半径变化对热沉均匀性的影响并没有肋片长度和厚度以及液氮流速的影响那么明显。最后,根据数值计算结果给出了热沉优化设计参数取值范围和参考意见。 展开更多
关键词 热沉 热均匀性 空间环境仿真器 数学模型 航天器
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SRAM型FPGA单粒子效应逐位翻转故障注入方法 被引量:14
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作者 宋凝芳 秦姣梅 +1 位作者 潘雄 江云天 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1285-1289,共5页
针对SRAM(Static Random Access Memory)型FPGA(Field Programmable GateArray)空间应用的可靠性评测问题,提出一种逐位翻转的故障注入试验方法,利用动态重配置技术,通过检测逻辑电路设计配置存储单元中的单粒子翻转敏感位数量和位置,... 针对SRAM(Static Random Access Memory)型FPGA(Field Programmable GateArray)空间应用的可靠性评测问题,提出一种逐位翻转的故障注入试验方法,利用动态重配置技术,通过检测逻辑电路设计配置存储单元中的单粒子翻转敏感位数量和位置,可计算出动态翻转截面和失效率,绘出可靠度变化曲线.分别对采用TMR(Triple Modular Redundancy)防护设计的和未采用TMR防护设计的SRAM型FPGA乘法器模块进行了故障注入试验,验证了得到的敏感位位置的正确性,并计算出各自的可靠性参数和曲线. 展开更多
关键词 故障注入 单粒子翻转 动态重配置
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凝固速度对奥氏体不锈钢定向凝固组织及其固液界面稳定性的影响 被引量:6
12
作者 刘旭峰 李秋书 +2 位作者 杜卫东 李仁兴 翟启杰 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期110-112,117,共4页
本文研究了凝固速率对1Cr18Ni9Ti不锈钢定向凝固组织及其固液界面稳定性转变规律的影响.结果表明,在某特一定的温度梯度下,随着凝固速度的增加,定向凝固的固液界面由平面转变为胞状晶,再转变为树枝晶.研究发现,随着凝固速率的增大,定向... 本文研究了凝固速率对1Cr18Ni9Ti不锈钢定向凝固组织及其固液界面稳定性转变规律的影响.结果表明,在某特一定的温度梯度下,随着凝固速度的增加,定向凝固的固液界面由平面转变为胞状晶,再转变为树枝晶.研究发现,随着凝固速率的增大,定向凝固组织枝晶形貌逐渐细化,枝晶间距减小. 展开更多
关键词 1CR18NI9TI钢 定向凝固 凝固速度 固液界面 连铸
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中国空气动力研究与发展中心的空间碎片超高速撞击试验研究进展 被引量:11
13
作者 柳森 黄洁 +5 位作者 李毅 周智炫 马兆侠 兰胜威 陈鸿 陈萍 《载人航天》 CSCD 2011年第6期17-23,共7页
介绍空间碎片超高速碰撞试验方面的研究进展,主要包括:试验能力、在航天器部件和防护结构方面的超高速碰撞试验等。在试验能力方面,发展了8序列激光阴影照相技术,为瞬态撞击过程监测提供了有效手段;在超高速碰撞试验研究方面,开展了温度... 介绍空间碎片超高速碰撞试验方面的研究进展,主要包括:试验能力、在航天器部件和防护结构方面的超高速碰撞试验等。在试验能力方面,发展了8序列激光阴影照相技术,为瞬态撞击过程监测提供了有效手段;在超高速碰撞试验研究方面,开展了温度对Whipple防护屏弹道极限的影响研究、铝合金板的超高速撞击碎片云特性研究,以及舷窗玻璃、压力容器、舱外航天服、模拟电子设备等的超高速碰撞试验,获得了相关试验件的撞击特性。 展开更多
关键词 超高速碰撞 碎片云 舷窗玻璃 航天服
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基于Lyapunov指数的铝蜂窝板频率漂移机理分析 被引量:7
14
作者 何蕊 罗文波 +1 位作者 王本利 孔宪仁 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期463-467,共5页
为研究频率漂移现象,对两块不同形状的铝蜂窝夹层板在不同量级下进行随机振动试验,发现固有频率随激振量级增加下移。对可产生频率漂移原因进行了分析,排除了试件损坏及试验条件导致的原因。同时,引入混沌理论,计算出振动数据的最大Lyap... 为研究频率漂移现象,对两块不同形状的铝蜂窝夹层板在不同量级下进行随机振动试验,发现固有频率随激振量级增加下移。对可产生频率漂移原因进行了分析,排除了试件损坏及试验条件导致的原因。同时,引入混沌理论,计算出振动数据的最大Lyapunov指数大于零,证明振动中存在混沌现象,证实蜂窝板中的非线性是导致频率漂移的主要原因。 展开更多
关键词 非线性时间序列 混沌 频率漂移 铝蜂窝板 随机试验
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微重力场中对流-辐射-传质系统的地面模拟技术 被引量:6
15
作者 刘云龙 梁新刚 +1 位作者 任建勋 过增元 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 1997年第2期8-15,共8页
研究了微重力条件下对流-辐射-传质稳态系统的地面相似模拟技术,进一步发展了温度-材料综合保持技术。通过采取补偿热流,调整壁面热流密度分布的方法,保持了原型与尺寸适当缩小后的模型的Nu数、Sh(舍伍德)数、材料、温度、... 研究了微重力条件下对流-辐射-传质稳态系统的地面相似模拟技术,进一步发展了温度-材料综合保持技术。通过采取补偿热流,调整壁面热流密度分布的方法,保持了原型与尺寸适当缩小后的模型的Nu数、Sh(舍伍德)数、材料、温度、湿度不变,从而实现模型与原型流动、换热和传质相似。利用数值方法研究了均匀进风条件下的传热与传质的相似性,并对流场、温度场和湿度场进行了分析。 展开更多
关键词 微重力环境 热环境 模拟式仿真 传质 传热 航天
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基于电动力缆绳的卫星离轨时间预测 被引量:6
16
作者 徐大富 孔宪仁 +1 位作者 刘文佳 罗文波 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1476-1480,共5页
研究了电动力缆绳拉力产生的原理,建立了电动力缆绳离轨的数学模型和精确地磁场模型,并用Matlab对电动力缆绳离轨的过程进行了数学仿真,对离轨时间进行了预测,为以后进行电动力缆绳空间实验提供依据。离轨时间与地磁场模型的精确程度有... 研究了电动力缆绳拉力产生的原理,建立了电动力缆绳离轨的数学模型和精确地磁场模型,并用Matlab对电动力缆绳离轨的过程进行了数学仿真,对离轨时间进行了预测,为以后进行电动力缆绳空间实验提供依据。离轨时间与地磁场模型的精确程度有密切关系,地磁场模型越精确,估算的离轨时间越接近真实值。 展开更多
关键词 航天器结构与设计 空间碎片 电动力缆绳 离轨 精确地磁场模型
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试验设备检漏技术 被引量:5
17
作者 张春元 黄本诚 +3 位作者 许忠旭 黄威 茹晓勤 邵容平 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期49-55,共7页
以中国 32 0 0 m3大型空间环境模拟器为基础论述了环模试验设备的检漏技术 ,目的是为大型试验设备的检漏提供一些有益的思路和方法。文章重点分析了氦质谱检漏仪法 ,并从理论和实践的基础上对其最小可检灵敏度进行了分析。
关键词 试验设备 检漏技术 质谱仪 空间环境模拟器
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微重力下热薄材料燃烧特性的窄通道实验研究 被引量:8
18
作者 肖原 胡俊 +1 位作者 王双峰 赵建福 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1877-1882,共6页
利用高度分别为10mm,12mm和14mm的水平窄通道对微重力环境下热薄材料表面的火焰传播、材料的可燃极限进行了地面实验模拟研究。在环境氧气浓度为18%和21%,气流速度为0-50cm/s条件下,窄通道模拟实验结果与已有微重力实验结果的对比分析表... 利用高度分别为10mm,12mm和14mm的水平窄通道对微重力环境下热薄材料表面的火焰传播、材料的可燃极限进行了地面实验模拟研究。在环境氧气浓度为18%和21%,气流速度为0-50cm/s条件下,窄通道模拟实验结果与已有微重力实验结果的对比分析表明:气流速度小于15-20cm/s时,高度为12mm和14mm的窄通道能较好模拟微重力条件下材料表面的火焰传播,气流速度大于15-20cm/s时,高度为10mm的通道能较好模拟;高度为12mm和14mm的窄通道能够模拟热薄材料的可燃极限曲线,而高度为10mm的通道模拟的可燃极限曲线则出现一定偏差。分析认为,窄通道能够有效地限制浮力对流,进而提供模拟微重力条件下材料燃烧特性的实验环境,通道内的剩余浮力对流和通道壁面热损失可能是造成材料燃烧特性定量差别的主要原因。 展开更多
关键词 火焰传播 微重力 地面模拟 热薄材料
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卫星静电放电传导干扰耦合的试验研究 被引量:6
19
作者 王立 秦晓刚 +2 位作者 李凯 黄良甫 李正军 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期748-753,共6页
通过进行卫星电子系统空间静电放电(ESD)传导干扰的地面评价试验,可以直观地了解卫星结构及电缆中ESD传导干扰的耦合规律,对于静电放电传导干扰的防护设计具有指导意义。针对空间平板介质型天线系统的ESD传导干扰,设计了两种ESD传导干... 通过进行卫星电子系统空间静电放电(ESD)传导干扰的地面评价试验,可以直观地了解卫星结构及电缆中ESD传导干扰的耦合规律,对于静电放电传导干扰的防护设计具有指导意义。针对空间平板介质型天线系统的ESD传导干扰,设计了两种ESD传导干扰试验方法及其试验装置,进行了单点电流脉冲注入法和容性电流耦合注入法ESD传导干扰耦合评价试验,试验结果表明,利用上述方法进行空间电子系统的ESD传导干扰评价试验是有效的,其试验结果对于航天器防静电设计具有重要实用价值。 展开更多
关键词 空间静电放电 传导干扰 试验评价
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空间绳系系统自由展开建模与仿真 被引量:5
20
作者 孔宪仁 徐大富 +1 位作者 杨正贤 王本利 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期37-42,共6页
运用Hamilton原理建立了空间绳系展开动力学模型,研究绳系展开过程中绕线盘出线、系绳振动以及末端质量的运动规律,并利用中心差分法、四阶Runge-Kutta和预估校正法等数值方法对绳系的自由展开过程进行仿真,仿真结果显示该模型可以较精... 运用Hamilton原理建立了空间绳系展开动力学模型,研究绳系展开过程中绕线盘出线、系绳振动以及末端质量的运动规律,并利用中心差分法、四阶Runge-Kutta和预估校正法等数值方法对绳系的自由展开过程进行仿真,仿真结果显示该模型可以较精确描述绳系系统在展开过程中的复杂非线性动力学行为,绳系自由展开不能满足稳定展开的要求,仿真数据可以为后续的绳系展开控制提供参考依据。 展开更多
关键词 空间绳系展开 动力学模型 自由展开 中心差分法 非线性动力学
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