新能源汽车铝合金前罩板回弹控制策略研究

针对铝合金零件在冲压过程中回弹严重的问题,以某新能源汽车铝合金前罩板为例,采用AutoForm软件进行全工序模拟,制定回弹补偿策略。通过现场调试验证和蓝光扫描对比分析,优化回弹补偿方案、模具设计工艺和调试整改方案等,最终将零件整体合格率从68%提升到90%以上,满足整车外观尺寸匹配要求。

LaB_(6)空心阴极发射体失效的工作寿命预测及可靠性定量评估

随着电推进技术在空间任务中的广泛应用,推力器的寿命预测及可靠性评估显得尤为重要。空心阴极的寿命是制约电推力器寿命和可靠性的关键因素之一,其主要失效模式包括发射体失效、触持极结构失效等。针对LaB_(6)空心阴极发射体失效这一模式,建立了空心阴极工作在额定发射电流下的发射体损耗过程及工作寿命预测模型,通过发射体损耗预测形态与试验结果对比证实了所建模型的合理性。在此基础上,通过对寿命预测模型中各输入参数在其各自不确定度范围内的随机抽样组合,模拟多个空心阴极独立工作情况,获得这些空心阴极对应发射体失效模式的工作寿命数据,利用威布尔统计规律及分析方法给出了空心阴极的可靠性定量评估结果,并分析讨论了模型敏感参数对寿命的影响。

LaB6空心阴极发射体失效的拓展寿命模型及可靠性定量评估

空心阴极的寿命是制约离子推力器寿命及可靠性的关键因素之一,而发射体殆尽失效又是制约空心阴极寿命及可靠性的关键因素。在前面工作中,已建立了LaB6空心阴极工作在额定发射电流下时发射体的损耗过程及工作寿命预测模型,文章在此寿命预测模型的基础上提出了一种发射体寿命扩展模型,即发射体进一步消耗发射体下游顶端高温区域,利用扩展模型重新计算了发射体耗尽失效模式下空心阴极的寿命,并用威布尔统计规律及分析方法定量分析了空心阴极的可靠性,较基本模型而言,扩展模型中空心阴极的寿命及可靠性均得到明显提升。并且发射体温度分布对发射体寿命及可靠性有重要影响。

空心阴极耦合放电的寿命损耗机理研究综述

空心阴极和离子推力器或霍尔推力器的耦合放电与其和平板阳极的独立放电有明显差异,主要表现为工作特性不同和寿命大幅缩短等。基于空心阴极的设计寿命与其在推力器中实际寿命显著不同的事实,归纳分析了空心阴极在推力器中寿命缩短的主要原因,总结了推力器中电场、磁场、背景中性气体密度等因素对空心阴极寿命的影响机理研究现状,并提出需要进一步深化的主要研究内容。

稻飞虱的发生与化学防治选择

稻飞虱作为水稻主要害虫之一,严重影响水稻的生长,导致产量不佳。各种农药和防治技术推广使用,虫害已经发生了转变。本文主要对稻飞虱的大面积为害,提出防治措施、应对策略、试剂选择及水稻防治的误区,能够及时对稻飞虱采取最佳防治措施,消灭稻飞虱使水稻健康生长,为防范稻飞虱提供了参考,保证水稻产量高且能够稳定丰收。

磁拓扑结构对环型离子推力器放电性能的影响

为得到环型离子推力器最佳磁拓扑结构以有效提高推力器放电效率、降低放电损耗,对不同类型磁拓扑结构下的放电通道气体放电过程进行研究。采用PIC-MCC数值计算方法对等离子体产生及运输过程进行数值模拟,分析磁场分布对等离子体密度分布、电子损耗率及放电稳定性的影响,结合统计结果,得到推力器放电性能曲线,最后进行试验验证。研究结果表明,相较多极场结构,环尖场磁构型能更好地约束电子运动,大幅降低其在阳极壁面损耗率,增加电子与中性原子碰撞概率,显著提高放电效率、降低放电损耗。

离子电推进技术的发展现状与未来

离子电推进是最具代表性和技术成熟度的电推进技术类型之一。本文从放电室技术、离子光学系统技术、放电阴极和中和器阴极技术的优势、缺憾等方面,总结了离子电推进的技术发展现状。针对未来航天任务对离子电推进更大功率、更高比冲、更简系统等新需求,分析了传统离子电推进所面临的主要技术挑战,梳理出了环型离子电推进、双级加速离子电推进、自中和离子电推进、螺旋波放电离子电推进等创新离子电推进技术发展的未来方向。

40cm离子推力器设计与性能测试

针对我国木星探测、小行星采样返回等深空探测任务对大功率电推进系统的应用需求,开展了大功率离子推力器研究。通过采用四极环形磁钢会切场放电室、束流直径为40 cm的三栅极离子光学系统、石墨顶触持极六硼化镧空心阴极、耐高温磁钢等先进技术和材料完成了大功率40 cm离子推力器原理样机的研制。试验测试了40cm离子推力器原理样机放电损耗、工质利用率、加速栅电流、减速栅电流等工作参数和束流平直度、推力、比冲、效率等性能指标,试验结果显示:该样机在6.94 kW功率下,推力232 mN,比冲4 367 s,效率71%,束流平直度0.72。

脉冲等离子体推进系统模态分析和试验验证

利用HyperMesh建立脉冲等离子体推进系统的网格模型,应用Abaqus完成模态分析,采用力锤法进行模态试验,得到脉冲等离子体推进系统的模态和振型。有限元分析和试验测试数据的对比结果表明,脉冲等离子体推进系统有限元模型的模态与实际产品的模态误差在2%以内。分析结果验证推进系统有限元模型的合理性,可为后续正弦振动、随机振动和冲击谱响应分析的正确性提供保障。

面向空间无拖曳飞行任务的连续变推力离子推力器研制

推力的宽范围、高精度、连续可调和快速响应是实现航天器无拖曳飞行任务的技术基础,直接决定了整星工程任务的成败。针对重力梯度测量卫星及近地轨道观测卫星在轨任务期间对电推进系统高精度连续变推力能力的迫切需求,分析了离子推力器连续变推力的工作原理,研究了推力器输出推力宽范围、高精度、快速连续调节的关键要素。在此基础上,通过推力调节试验、空间环境适应性及寿命特性研究,揭示了10 cm口径连续变推力离子推力器的工程特性,获得了1~25 mN内的推力调节规律,实现了分辨率为50μN的推力调节响应。研究将为重力梯度测量卫星及近地轨道观测卫星开展无拖曳空间飞行奠定基础。

离子与霍尔电推进性能和质量的工程数据模型

为了提供航天工程任务设计时优选离子或霍尔电推进的通用对比分析方法,基于工程数据建立了包括推力器、电源处理单元、推力器选择单元、控制单元、推进剂气瓶、调压单元、流率单元、推力器支架、电缆、管路等产品的电推进的性能和质量经验模型。在此基础上通过推导建立了电推进系统干质量通用模型,模型变量参数包括推力器功率、推力器数量和推进剂量等。应用电推进模型对两种电推进的性能和工程应用效益进行了对比分析,结果表明存在针对具体任务优选电推进类型的必要性。

离子电推进的航天器应用实践及启示

离子电推进作为最具代表性的电推进类型,其应用已经覆盖了航天工程的大部分任务范围。通过系统调研1997年以来世界各国离子电推进航天工程应用情况,基于应用离子电推进航天器的大量工程实例,进行了离子电推进航天工程应用分析总结,主要包括离子电推进的航天器应用、离子电推进的在轨故障和离子电推进的应用经验启示等方面。

离子电推进在轨故障的统计分析研究

在发射入轨的70颗航天器上发生离子电推进在轨故障的有13颗,总计有29个离子电推进的单机故障。通过对离子电推进在轨故障进行数据统计分析,能够得到航天器应用离子电推进可借鉴的重要工程经验。对离子电推进在轨故障进行了分类统计分析研究,主要包括对航天器影响的故障统计分析、对离子电推进系统影响的故障统计分析、在轨故障发生时间分布的统计分析等方面。

离子推力器非预期电击穿的主要诱发因素及机制

离子推力器的非预期电击穿直接影响其工程应用的工作可靠性。在阐明非预期电击穿基本问题现象及后果的基础上,从电极表面金属微凸结构、低气压环境、等离子体环境、电极间漂浮颗粒物、电极间绝缘体(层)等五个方面梳理了诱发非预期电击穿的主要因素;针对主要诱发因素具体讨论了场增强电子发射、低气压放电、材料热蒸发及电离、电子反流、带电粒子碰撞、阴极表面电弧、绝缘体表面闪弧、绝缘层损伤等导致电极间局部或整体电击穿的机制,简要展望了离子推力器非预期电击穿问题的深化研究主要方面。

LaB6空心阴极中毒特性

LaB6阴极与其他类型阴极相比具有电子发射电流密度大等优点,已广泛用于电推进、高发射密度电子枪等产品。为了研究LaB6空心阴极中毒特性、识别LaB6空心阴极主要失效模式,分别对LaB6空心阴极暴露大气后性能变化特征和引起性能变化的原因进行了研究。结果表明:LaB6空心阴极在暴露大气后表面吸附大量中毒气体,出现了发射体表面逸出功增加、发射体短期中毒现象。此时空心阴极的放电电压和阴极顶温度均有所上升,经过短期工作后放电电压和阴极顶温度均恢复初始状态。但LaB6空心阴极严重中毒后,并不能通过加热和离子轰击方式去除表面生成的氧化物。因此,可以在实验过程中通过监测空心阴极的阴极顶温度和阳极电压变化间接表征空心阴极发射体状态。

离子推力器寿命试验总结与展望

在充分调研国内外成熟度较高的离子推力器产品地面寿命试验的基础上,总结了关键失效磨损试验、工程型号寿命试验、产品极限寿命试验和综合评价寿命试验等四类离子推力器寿命试验的目的、方法、结果及应用。通过不同寿命试验方法之间、试验验证寿命与工程应用寿命之间、不同失效模式及其试验验证方法之间的对比分析,总结了各类寿命试验的成功经验和失败教训。结合现有寿命试验中存在的问题以及未来航天任务对寿命试验的新需求,展望了离子推力器寿命试验方法与技术的发展方向和突破点。

大功率无电极高密度等离子体电磁推进概述

无电极高密度等离子体电磁推进技术已成为未来深空探测、载人航天和货运、太阳能电站以及航天器在轨服务与维护等空间任务中极具竞争力的核心推进技术之一。在梳理不同无电极等离子体电磁加速机制基础上,开展大功率无电极高密度等离子体电磁推进技术性能对比,给出新概念无电极场反构型电磁推进技术向未来超大功率拓展的优势和发展潜力,同步分析了该技术亟需解决的关键基础问题,旨在为中国新概念场反构型电磁推进技术的研发提供理论基础。

离子推力器非预期电击穿特性及其主要影响因素对比研究

采用对比分析方法研究空间与地面、不同工况、不同累计工作时间段的离子推力器非预期电击穿特性变化,获得了离子推力器击穿频次与其主要影响因素之间的关联性。研究结果表明:在地面试验和空间飞行的全任务周期中,推力器击穿频次都呈现出早期较高、然后快速降低并保持长期稳定的基本特点;空间飞行应用中的平均击穿频次普遍比地面试验中的低1~2个数量级,其根本原因在于地面试验中不可避免地存在推力器暴露于大气、试验舱背溅射污染等诱发因素;栅极材料、电场强度、束流密度、溅射沉积物是决定推力器非预期电击穿本质特性的主要因素;击穿引发的阴极或放电室熄弧现象值得特别关注并应避免其发生。

一类可降阶高阶微分方程的教学设计

给出针对一类可降阶高阶微分方程的一种教学设计.以趣味故事作为实例引入,得出悬链线所满足的一类高阶微分方程,找出通用的求解方法对其求解.使学生对求解方法印象深刻,并对微分方程的应用有一个初步的了解.在教学过程中,步步引导,全程既具有趣味性又具有启发性.

基于QMU原理的离子推力器产品性能设计及验证方法

基于裕度和不确定度量化(QMU)方法基本原理和离子推力器原理样机研制基础,提出了一种完成离子电推进工程产品性能设计及验证的方法,该方法包括产品性能表征、性能与其相关变量物理模型建立、相关变量不确定度确定、性能不确定度计算、性能裕度测试、性能裕度完全覆盖不确定度的确认等程序步骤。以LIPS-200E离子推力器产品为实例,根据产品特性对通用的验证方法进行合理简化,建立性能与相关变量间物理关系,利用理论计算和经验数据分析其比冲和推力等性能的相关变量及性能参数本身的不确定度,并以推力器工程样机的实际性能测试结果作为性能裕度,通过对比确认所测得性能裕度能够完全覆盖性能不确定度,证明了产品比冲及推力实际性能满足工程应用需求。