舰载机电子设备抗恶劣环境设计典型问题分析

文中对潮湿、盐雾及低气压等恶劣气候环境的形成机理及其对舰载机电子设备造成的严重后果进行了分析。介绍了舰载机电子设备抗恶劣环境设计几种典型问题的解决方法,包括防潮湿、防盐雾、抗低气压及密封隔离方法,重点对防潮湿和抗低气压的设计方案进行了介绍。抗恶劣环境设计是跨学科技术,需要多学科技术进行系统综合设计。

往复式机械泵辅助两相流冷却系统试验研究

文中介绍了一种机械泵辅助两相流系统(Mechanically Pumped Cooling Loop,MPCL),为使MPCL系统更加稳定可靠,研制了一种往复式两相流冷却系统,并对系统不同充液率、启动时间和运行性能进行了研究,获取了最佳充灌率。研究发现,不均匀热源和驱动力不足将降低系统的性能。试验方案从改善热源和提高机械泵驱动能力2方面予以了改进。热源改善后,启动时间缩短,运行性能得到提升。在热源改善的基础上,提高机械泵的驱动能力,可使系统的稳态温度降低,温度波动变小。系统运行时可加大热载荷,在热载荷变化时,系统不会产生温度脉冲。总之,系统的热性能得到大大改善。试验表明,MPCL系统启动平稳,运行安全可靠。系统等效导热系数提高,温度一致性也较好。该系统试验研究结果可作为后续研究的基础。

板式脉动热管强化传热方法研究

为了研究板式脉动热管的传热性能强化的方法,对原型和改进型两种不同板式脉动热管传热特性进行数值分析比较。基于VOF方法建立板式脉动热管汽液两相流动及相变传热三维非稳态数学模型,仿真得到不同加热功率条件下热管内流型演化和温度分布。仿真结果表明,改进型脉动热管在高功率阶段,整体等效热阻小于原型。

板式脉动热管内气液两相流流型演化及传热分析

基于VOF方法建立了板式脉动热管内气液两相流动和相变传热的三维非稳态数学模型,并进行了数值求解.研究了该型热管内气液两相流流型演化和相变传热特性,比较了不同加热功率条件下热管内的流型和温度分布.研究结果表明:该板式脉动热管在运行过程中出现的主要流型有泡状流、柱塞流、环状流;当加热功率为100和120 W时,启动工况下热管内总气相含气率会出现飞升;稳定循环运行工况下热管各点温度随时间做有规律的周期性脉动,加热段脉动幅度最大,绝热段次之,冷却段最小,温度脉动频率随着功率的增大而升高.

一种新型阵列射流冲击冷板的实验研究

本文介绍了一种新型的阵列式射流冷板,通过一系列实验,分析了该射流冷却型冷板的性能,实验结果表明,该冷板在系统最高温升不超过40℃的条件下,冷却能力超过了400 W/cm^2,实验还表明该新型冷板具有局部冷却能力高、等温好等特点,特别适用于高可靠性和等温性要求的阵列式局部高热流密度军用电子器件的冷却。

直升机载设备安装架的随机振动分析

针对设备安装架结构进行了直升机环境的随机振动分析。首先讨论了直升机平台的振动环境特点,利用能量相等的原则将随机加正弦的振动谱转化为纯随机振动。然后利用Pro-E软件构建的三维模型,导入Hypermesh进行几何处理并划分网格,最后使用ANSYS软件进行有限元求解,得到结构在直升机振动环境下的位移应力响应,并对结构的动强度进行了校核。

机械振动对脉动热管传热性能影响实验研究

航空、机车等装载平台上的高功率电子设备均工作在振动中,有特殊的散热需求,脉动热管作为新型相变传热技术,将具有广阔的应用前景。文中开展实验研究脉动热管在振动条件下的启动性能和稳定传热性能,通过一板式脉动热管的线性扫频振动实验和随机振动实验,测试脉动热管的工作特性。实验表明:振动条件下脉动热管的启动无温度飞升段;在所有振动频率段中,振动条件下,加热功率越大,当量导热系数越小,和无振动情况下,情况正好相反;在低加热功率条件下,振动条件下的脉动热管当量导热系数均较无振动情况大,而且振动频率越高,当量导热系数越大。

一种并联机构天线座的运动学研究

以3UPS-U型并联机构天线座为研究对象,计算此机构的自由度,建立并联天线座静平台和动平台的坐标系,确定位姿变换矩阵,进而推导出位姿逆解。针对位姿正解的难题,利用方向余弦矩阵约束条件和推杆长度约束方程构造出方程组,求解出姿态角的封闭解。根据此并联天线座的几何特殊性,推导出雅可比矩阵和速度逆解、正解表达式。以理论建模为基础,结合具体参数,进行了数值仿真,求解出位姿逆解和速度逆解。该研究工作为更深一步的理论研究打下基础,为进一步的工程应用提供了理论依据。

振动夹具的综合优化设计

夹具设计要求质量轻、刚度大。为了在这两者间取得平衡,文中综合使用拓扑优化和尺寸优化两种方法对夹具进行优化设计以实现设计目标。基于拓扑优化结果设计了夹具的拓扑优化模型。虽然相对于初始模型,该模型的第1阶固有频率降低了36.5%,但其质量降低了66.7%,表明拓扑优化效费比显著。以设计参数的合理设计范围作为约束条件,把使第1阶固有频率最大和夹具质量最轻作为优化目标来实施尺寸优化,得到夹具的详细设计模型。与拓扑优化模型相比,该模型的质量降低了3%,第1阶固有频率提升了6%。之后对振动夹具实施了随机振动试验。受试设备安装点的功率谱密度响应曲线的均方根值最大为输入谱均方根值的1.17倍,说明夹具具有良好的动力学传递特性,夹具的综合优化设计方法有效可行。