带胶应变隔离垫对防热瓦太赫兹无损检测的影响分析

重复使用飞行器是当前航天领域的研究热点之一。热防护系统的使用寿命和可重复使用性能直接影响飞行器的可重复使用,因此,热防护结构的无损检测评估对重复飞行至关重要。本文采用0.3THz的设备对预置缺陷的防热瓦结构进行检测,发现检测效果不理想。于是对组成防热瓦热防护系统的陶瓷瓦、应变隔离垫及硅橡胶3种材料试验件分别进行太赫兹检测,分析其与太赫兹波的作用。研究发现,太赫兹波对陶瓷瓦和应变隔离垫的穿透效果令人满意,对带有粘接胶的应变隔离垫穿透性较差。采用0.166THz的设备对其进行检测,发现较低频率的太赫兹波能获得对带胶隔离垫更好的穿透效果,同时不影响对陶瓷瓦和应变隔离垫的穿透性。在满足较好的穿透性后,0.166THz检测设备对防热瓦结构的检测效果较好。

拉伸载荷下陶瓷基高温复合材料损伤状态特征分析

基于声发射(AE)信号和计算机断层扫描(CT)成像技术,开展了高温复合材料的内部损伤状态分析。通过声发射技术获得复合材料损伤时的宏观应力波信号,分析得到声发射信号的频率等波形特征参数;通过计算机断层扫描得到复合材料结构内部微细观三维损伤图像,判断存在的损伤类型。结果表明,不同工艺陶瓷基高温复合材料在拉伸载荷下,内部会产生不同类型的损伤,纤维束与基体之间的脱黏开裂所对应的声发射信号特征频率为44 kHz,基体失效的特征频率为150 kHz,纤维束断裂损伤的特征频率为250 kHz。

颅内压监测在脑外伤急性期治疗中的临床价值与前景展望

探究颅内压监测在脑外伤急性期治疗中的临床价值及其前景。方法 将我院收治的50例脑外伤患者随机分为两组,其中25例为对照组,接受常规护理,另25例为观察组,接受颅内压监测的治疗。结果 比较两组治疗效果,观察组的有效率为96.00%,明显高于对照组的65.00%(P<0.05);观察组的并发症发生率为4.00%,明显低于对照组的20.00%(P>0.05);同时观察组的生活质量在社会关系、精神状态、躯体功能、生理功能方面都显著提升;由表4的数据可以推断,观察组在治疗后肾功能异常的情况有所改善。此外,观察组的甘露醇使用时间和剂量均明显低于对照组。结论 颅内压监测在脑外伤急性期的治疗中具有显著的临床价值,能够提升治疗效果,降低并发症发生率,提高患者的生活质量,减少甘露醇的使用。

神经内镜微创手术治疗高血压脑出血的临床疗效及并发症研究

探讨高血压脑出血手术效果。方法 选择94例高血压脑出血患者,分为观察组与对照组,对比两组疗效。结果 观察组患者的BDNF水平显著上升(P<0.001),而NSE水平显著下降(P<0.001)。两组患者并发症发生率存在统计学差异(P<0.05)。结论 神经内镜微创手术用于高血压脑出血的疗效显著,患者神经功能改善明显,并发症较少,值得临床推广。

基于声发射的单层铝板高速撞击损伤类型识别

针对基于声发射技术的在轨航天器遭受空间碎片撞击损伤的评估问题,采用AUTODYN软件进行了弹丸超高速正撞击铝板所产生声发射波动信号的数值模拟,给出了二维模拟结果;对所得到的声发射信号进行小波重构,得到低频和高频部分的信号。通过研究低频和高频信号的峰值变化,发现第一和第二峰值幅度与撞击速度的变化具有一定的规律性,通过低频第二峰值幅度与第一峰值幅度比值将高速撞击损伤模式分为成坑、锥形穿孔和圆柱形穿孔三种类型。

基于小波分析技术的高速撞击声发射源定位

针对在轨航天器遭受空间碎片撞击损伤的定位问题,利用二级轻气炮发射铝弹丸撞击铝板来模拟空间碎片对航天器结构的损伤;通过声发射传感器实时记录结构中的时域波形信号,结合板波的频散特性,分析了高速撞击穿孔损伤时波动在铝板中的传播模式。基于小波时频分析技术研究了高速撞击损伤的定位问题,分析了波速对定位精度的影响。结果表明,基于小波分析技术的高速撞击声发射源定位能够满足撞击损伤的定位要求,为解决航天器在轨遭受空间碎片撞击的损伤定位提供了一种新的方法。

超高速撞击损伤的声发射波特征研究

利用二级轻气炮发射铝弹丸撞击铝板来模拟空间碎片对航天器舱壁结构的撞击,通过声发射传感器得到结构中的应力波动信号。对声发射信号进行小波时频分析和重构,得到信号的低频和高频部分,将重构信号的峰值作为特征值,分析了速度、成坑深度、损伤直径与声发射特征之间的关系。结果表明声发射低频信号的第一与第二峰值幅度比值可以作为撞击损伤的特征参数,并得到了成坑深度、损伤直径与声发射特征之间的经验公式。

天基在轨空间碎片撞击感知系统研究现状及关键技术

航天器遭受空间碎片撞击的威胁日益严重,对天基在轨空间碎片撞击感知系统的研究与开发提出了迫切需求。为了更好地为配合开展感知系统的研究,通过分析各种空间碎片天基在轨撞击感知技术的研究现状,提出了系统必须满足的相关问题,给出了系统组成、关键技术和工作模式。

高速撞击的声发射源定位

当高速运行的空间碎片撞击到在轨运行的航天器时,会对结构产生损伤,如果能够判断撞击的位置及产生损伤的严重程度,就可以及时采取相应的措施保证航天器和航天员的安全。通过利用高速弹丸撞击铝板产生的损伤模拟上述撞击,采用声发射检测技术,对撞击事件的定位进行了探索。在试验过程中,采集弹丸高速撞击铝板产生的撞击信号,并对应力波到达各个声发射传感器的时差进行分析,通过二维矩形平面定位算法,对损伤部位进行了初步定位。试验结果表明,声发射在撞击源定位方面具有适用性。

陶瓷基复合材料双剪切性能的声发射特征研究

针对陶瓷基复合材料结构损伤声发射监测模式识别及强度评估问题,利用圆柱形试样双剪切试验获取破坏过程典型的声发射波形信号,采用傅立叶和时频分析等手段,获得声发射信号特征,发现同批次试样在不同加载条件下的损伤演化规律不同。分析声发射信号历程变化特征,在典型高幅值信号下,小幅值声发射信号代表了不同的损伤模式;纤维铺层与加载方向成0°夹角加载方式下,损伤声发射信号能量主要集中在70kHz和120kHz;随纤维铺层与加载方向夹角增大至45°,声发射信号的能量分布在多个频率;纤维铺层与加载方向夹角增大至90°,信号能量主要分布在40kHz、70kHz和170kHz三个频率。信号能量集中频率的不同,说明试样内部产生不同的损伤模式。首次大幅值声发射信号出现的载荷与极限破坏载荷具有一定的相互关系,随纤维铺层与加载方向夹角的增大,极限破坏载荷越大。

天基在轨空间碎片撞击监测技术的进展

随着空间的开发利用,空间碎片与日俱增,对航天器的危害已不容忽视。作为航天器健康诊断系统和空间环境监测的空间碎片在轨撞击监测技术,可以提供航天器遭受空间碎片撞击的位置、撞击的严重程度分析、损伤模式识别,同时提供空间碎片的质量、速度、撞击的角度等空间碎片的环境参数,这些信息能够帮助地面工作人员和设计人员采取有效和措施来对维持航天器的正常工作和保证航天员的安全。在轨监测系统的重要性已为世界各国所共识。对目前应用于空间碎片在轨监测技术的原理进行了研究,主要包括声发射技术,PVDF压电薄膜技术,电容传感技术等,同时对监测技术的可行性和应用现状进行了分析,提出了存在的问题和发展的趋势。

远近场声发射信号相关性研究

通过研究材料或结构中产生的声发射信号,获得损伤源的位置、损伤的类型及损伤严重度等信息,因而声发射信号成为分析材料或结构损伤状态的基础。在不同位置处所采集的声发射信号由于传感器特性、结构不连续、频散效应等产生明显的特征变化,这将影响到对材料或结构损伤状态一致性的研究。通过数值仿真的手段获得理想的高速撞击声发射信号,利用概率统计中的相关性分析方法,对获得的损伤源远近场声发射信号进行相关分析,计算相关系数,得到了远近场声发射信号相关性的变化规律,分析了相关系数与声发射波形、频率之间的关系,所得研究结果对评定损伤源位置精度及损伤模式识别的信号选取具有一定的参考价值。

橡胶夹布膜片损伤声发射信号的小波识别

橡胶夹布膜片在安装过程中,因材料性能和安装因素,都会导致膜片的内部损伤,包括内部纤维的断裂、橡胶的剪切破坏。利用刀片在钢板上的摩擦来模拟密封过程中的部件摩擦,用刀片划割橡胶膜片导致膜片纤维断裂和膜片剪切破坏来模拟在膜片安装过程中橡胶膜片的损伤。通过声发射检测获得了两种情况下的声发射典型信号,并利用小波变换,对信号进行了时频域分析。结果表明这两种情况下的声发射信号在特定的连续小波变换下,在频率分布、能量分布、持续时间等方面具有明显的不同特征,可以利用这些特征对含纤维橡胶膜片在安装和使用过程中的损伤模式进行识别。

加载速率对复合材料拉伸力学性能影响研究

复合材料结构在特殊载荷作用下表现出不同的力学承载性能,这一因素将对其在不同速度载荷作用下的力学性能造成一定的影响,了解并研究复合材料结构在不同加载速率作用下的力学性能及内部缺陷和损伤演化规律,对于正确评估其承载性能具有现实意义。对同批次玻璃纤维编织复合材料试件进行三种加载速率作用下的拉伸力学性能试验,通过研究复合材料试件承载性能、损伤状态与加载速率的关系,分析了内部损伤演化对承载能力的影响。采用声发射技术监测复合材料试件损伤过程,分析了声发射信号能量与加载速率的关系,同时从声发射波形历程和破坏时声发射信号特征角度分析了玻璃纤维编织复合材料损伤演化规律。结果表明,随加载速率的增加试件抗拉强度增大;加载速率高低影响复合材料内部损伤的扩展行为,在较低的加载速度下,内部损伤有较长的时间进行充分扩展,从而使复合材料结构的完整性降低,表现为破坏时的部分结构承载;在较高的加载速率下,内部损伤扩展不均匀,反而保持了复合材料结构的相对完整性,表现为较高的拉伸强度。

基于Simulink的联合战术信息分发系统仿真

通过研究联合战术信息分发系统(JTIDS)采用的主要技术,利用Simulink仿真软件,实现了对信源的差错控制编码;以32位的循环码移位键控(CCSK)码字S0为基础建立扩频空间,完成软扩频;最后通过VCO模块实现了51个频点的随机跳变,完成了JTIDS数据链路的仿真,并在白噪声信道和干扰环境中分析了该系统的抗干扰性能,为下一步对其进行有效干扰奠定基础。

高速撞击声发射信号在铝板中的衰减规律

高速撞击声发射信号传播至传感器并被转换成电信号的过程中会发生信号幅值的衰减,导致信号在损伤评估和源定位的误差增大。分析了衰减产生的原因,得到了衰减的一般规律。为了分析高速撞击声发射信号中不同频率板波模态的衰减规律,将高速撞击数值模拟声发射信号进行了小波信号高频和低频的重构并分别进行衰减规律的研究,得到了此两种频率在铝板中的衰减规律,研究了衰减系数和"等效幅值"随撞击速度的变化规律,研究结果可以用于撞击源定位传感器布局优化及损伤程度评估等领域。

单层板超高速撞击声发射波的频谱特征分析

空间碎片撞击航天器的威胁对发展在轨感知系统提出需求，为研制基于声发射技术的感知系统，有必要研究超高速撞击产生的声发射信号波形特征。进行了铝弹丸超高速撞击单层板的实验，利用超声传感器采集到声发射波形，并使用小波变换对波形进行频谱分析。结果表明：在1～4km／s的撞击速度范围内，超高速撞击在单层板内引起的声发射波主要是AO模式、S0模式及S2模式的弹性板波；A0模式波形随撞击速度增大而减弱，其余2种模式则随之增强；成坑撞击波形具有较强的A0模式，击穿撞击波形具有较强的S0模式和S2模式。引入超高速撞击过程中的法向冲击作用和径向扩孔作用的概念，分析了上述规律。

单层板撞击成坑声发射辨识及参数估计研究

空间碎片撞击航天器的威胁对发展在轨感知系统提出需求,为研制基于声发射技术的感知系统,有必要研究利用声发射波形分析对防护结构进行损伤模式辨识的方法。文章利用超声传感器进行了铝弹丸超高速撞击单层板的声发射信号采集实验及其数值仿真,并对波形在时域和频域内进行分析,结果表明:声发射波形的主波谷值随撞击速度增加而线性增加,直到防护结构被击穿;声发射波形中的高频分量与低频分量幅值之比存在一个区别成坑模式与击穿模式的阈值。基于上述结果提出了一种在撞击弹丸尺寸已知条件下辨识成坑模式并对其撞击速度及其弹坑尺寸进行估计的方案。

空间碎片撞击在轨感知技术研究综述

随着航天发射活动的日益频繁,空间碎片环境随之恶化.为了应对空间碎片的撞击威胁,人们提出了用空间碎片撞击在轨感知系统实时监测航天器在轨遭受空间碎片撞击的情况.文章在对国内外相关研究机构研究成果的调研基础上,介绍了国内外在空间碎片撞击在轨感知技术领域的研究现状,对各国基于超高速撞击声发射技术的空间碎片撞击在轨感知技术的发展状况进行了全面评述,重点介绍了国内的研究进展.最后基于国内航天事业需要,探讨了未来发展方向.

X射线CT在C/SiC复合材料微观结构和损伤表征中的应用

本文采用X射线CT和三维数字图像处理与分析方法对C/SiC复合材料内部的微细观结构、损伤及其动态演化过程进行了表征,展示了X射线CT在认识C/SiC复合材料微细观结构和损伤机理等方面的优势,它不仅可以定性地在三维空间上揭示C/SiC复合材料内部碳纤维束、SiC基体和孔洞的三维形貌及其连通性,还可以定量地对每个个体的体积、表面积、厚度场等关键三维几何参数进行测量,获得孔洞、纤维束和SiC基体沿铺层厚度方向的变化规律;在不对试样进行破坏的情况下开展失效分析,在准确确定最终断裂位置的同时,对试样内部产生的微裂纹以及高温下发生的氧化行为进行表征。通过开展基于X射线CT原位观测的力学试验,可以对C/SiC复合材料试验件内部的损伤演化过程进行准确表征,为揭示其损伤和失效机理提供更加直接可靠的依据。