詹姆斯·韦布空间望远镜试验验证方法述评

詹姆斯·韦布空间望远镜(JWST)是目前世界上最大的空间望远镜,也是继哈勃空间望远镜之后的又一旗舰级望远镜任务,该望远镜装备有须在深低温环境下运行的大尺寸和高精度光学器件,常规试验方法及设备不能满足其研制需求。为平衡研制周期、研制成本以及任务整体可靠性,JWST采用了不同于传统航天器的试验验证方法,即集成模型仿真验证与试验验证相结合的方法。文章对JWST的分系统级、系统级试验验证方法进行调研分析,并简述其地面试验系统设备的改造情况,以期为我国未来大型航天器试验技术的发展提供参考。

Cryo-Cracking方法及其在焊接接头蠕变断裂失效分析中的应用

介绍了 Cryo- Cracking方法及其在分析和评定高温下长期服役的焊管焊接接头蠕变失效中的应用特点。这种方法使用的试样易于截取 ,制样工艺过程简单 ,对制样者的技艺无特殊要求 ,不易产生因试样的制备而引起的误解。通过扫描电镜断口形貌的分析 ,结合金相定量分析方法 ,从分析断口的二维图象获得的数据 ,可以定量地反映在役构件蠕变失效的程度。实践表明 ,Cryo- Cracking方法是一种简单实用的焊接接头蠕变失效分析方法。

LSMS在红外探测器低温检测设备中的应用

红外遥感仪器通常采用深低温工作的红外探测器,设计了一种基于长短信业务(LSMS)的数据采集与远程监控系统,用于遥感器红外探测器地面低温工作检测试验,实现了中波和短波红外探测器温度、制冷机输入参数及试验环境参数的精确测量及试验数据的自动采集、保存与处理;系统采用长短信发送模块实现红外探测器检测平台采集数据的远程自动发送、试验故障的自动报警和远程指令控制等功能,使得测试平台更具智能化。长期应用结果表明,该系统运行稳定,性能可靠,很好地满足了红外探测器低温工作地面检测需要,适合于科研实验和工程项目中使用。

不锈钢0Cr18Ni12Mo2Ti焊接接头蠕变行为的探讨

介绍了利用Cryo-Cracking试验方法研究0Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢焊接接头蠕变行为的近期进展情况,通过对试样断口进行扫描电镜分析,探讨了温度、应力与蠕变试样中空洞的关系。研究表明,随着温度的升高,空洞的尺寸有增大的趋势,密度也随之增加,塑性断裂面的比例增大;应力对空洞尺寸和密度的影响与温度的影响类似,但与温度的影响相比,应力对蠕变行为的影响要明显小得多。

真空绝热深冷设备性能试验方法标准修订综述

阐述了GB/T 18443—2001《低温绝热压力容器试验方法》系列标准修订及相关研究情况,有利于帮助低温压力容器业内人士了解GB/T 18443—2001《低温绝热压力容器试验方法》系列标准的变化背景及发展方向。

氢氧火箭发动机试验低温氢气燃烧处理装置研究

针对大推力氢氧火箭发动机试验富氢起动、富氢关机时排出的低温氢气安全处理问题,本文采取数值模拟结合工程试验的方式,设计氢氧火箭发动机试验低温氢气燃烧处理装置。装置以常温氢气火炬主动燃烧的方式处理环境中积聚的低温氢气,并以氮气引流的方式隔绝氢气,阻止氢气、燃气扩散。此方案在多个型号的发动机整机试验及动力系统试验中得到了成功的应用,具有较高的可靠性。

STEP卫星加速度计测量头线圈的超导特性测试及改进

为确保STEP卫星超高精度加速度计的测量头线圈三维超导膜在设计的工作电流范围内完全超导,以实现10-18g精度的加速度测量,对测量头线圈进行了低温超导测试,测试证明三维超导膜存在不完全超导缺陷。利用分段测试法对三维膜线圈的二维组成部分进行了测试,确定了测量头线圈超导缺陷的位置,并分析了造成超导缺陷的原因。根据测试和分析结果改进了线圈设计,实现了测量头线圈的完全超导,并标定线圈的最大工作电流为-40～40mA,满足STEP卫星加速度计对超导电流要求的-10～10mA,设计裕度达到300%。通过测试、分析与改进设计,定型了STEP卫星超高精度加速度计测量头线圈的研制,为完成STEP任务奠定了技术基础。同时,实现了三维超导膜线圈的制造与工程应用。

低温绝热压力容器气压试验压力的探讨

对GB184 42— 2 0 0 1《低温绝热压力容器》中规定的气压试验压力进行了分析 ,提出了在不同工况下宜采用不同试验压力的观点和建议。

基于正交试验的低温泵空化性能优化设计

选择叶轮进口直径、叶片进口安放角和叶片数为影响因素,设计3因素3水平正交试验方案,运用计算流体力学软件CFX对各模型低温泵进行数值模拟计算,研究不同叶轮参数对低温液氮输送泵汽蚀特性的影响。通过极差分析法确定了改善低温泵空化性能的最佳叶轮参数组合,对优化模型和原模型数值计算结果进行了对比,探究了叶轮空化初生和发展的规律,验证了正交试验优化方案的可行性。研究结果表明,叶轮参数对低温泵空化性能影响显著,在3个因素当中叶片进口安放角的影响最大,优化后的低温泵临界汽蚀余量变小,空化区域减小,整体空化性能改善明显,为低温泵的优化设计提供了参考。

面向氢能装备的深冷高压试验平台研究

氢能作为清洁能源,已成为世界各国解决能源和环境问题的重要选择,其中终端装备储氢效率成为了氢能在交通领域、能源领域能否大规模利用的关键。针对深冷高压储氢技术研究所需的低温高压复合测试环境,设计并研制了一种深冷高压试验平台,选用液氮作为低温制冷工质,压缩氦气作为增压工质,对三型储氢瓶开展低温工况下的加压、保压和泄压试验,通过舱体数据接口实现远程数据传输和流程控制,保证测试过程安全性。结果表明,该试验平台能够实现快速降温和升压,形成20 MPa/80 K-100 K的低温高压复合环境,同时保压稳定,泄压迅速安全,既可用于低温复合材料的性能测试,也可满足氢能装备研制中对压力、温度循环疲劳测试的需求。该试验平台有助于车用低温系统关键装备的开发与测试,同时也可为相关试验平台的研究提供一定的参考。

分级循环动荷载作用下冻结粉土动剪切模量比与阻尼比分析

冻土作为公路和铁路的路基,其稳定性问题一直被广泛关注和研究。为寻求冻土在交通荷载下的破坏机制,基于低温动三轴试验,以青藏高原冻结路基粉土为研究对象,施加分级循环动荷载。考虑不同冻结温度、含水率、压实度和围压,对冻结粉土的动力学参数进行详细的分析。研究结果表明,动剪切模量倒数与动剪应变呈良好的线性关系,双曲线模型能较好的表达冻结粉土动应力–应变关系特点;冻结温度和含水率变化对动剪切模量比和阻尼比影响显著,且存在最佳冻结温度范围和最佳含水率范围控制其相应最大、最小值;压实度和围压变化对动剪切模量比和阻尼比影响较弱,并未发现存在最优范围。

激动剂长方案与拮抗剂方案对胚胎整倍体率的影响

目的探讨促性腺激素释放激素类似物(GnRH-a)的选择对胚胎植入前非整倍体遗传学检测(PGT-A)周期胚胎整倍体率以及临床妊娠率的影响。方法选取2017年1月—2020年10月于山东大学生殖医学研究中心进行PGT-A周期的卵巢储备良好的年轻女性为研究对象(共359个周期、1475个囊胚),根据促排卵方案分为拮抗剂组(n=157)、激动剂组(n=202)。应用单因素分析比较两组的基线参数、促排卵及取卵周期参数,并将差异有统计学意义的参数纳入Logistic回归模型进行多因素分析。其中主要观察指标为胚胎整倍体率,次要指标为临床妊娠率。结果单因素分析结果显示,激动剂组与拮抗剂组比较,优质囊胚率(41.4%vs 42.9%,P=0.335)、囊胚整倍体率(56.1%vs 52.6%,P=0.171)、冻融胚胎移植(CET)临床妊娠率(69.2%vs 63.2%,P=0.289)差异均无统计学意义。平衡女方年龄、BMI、MⅡ卵子数、多囊卵巢综合征(PCOS)诊断、促性腺激素(Gn)用量、人体毛绒膜促性腺激素(HCG)用量等参数后,选择GnRH激动剂或拮抗剂进行垂体抑制与胚胎整倍体率及临床妊娠率差异均无统计学意义(P>0.05)。对卵巢储备好的年轻患者而言,其获卵数与胚胎整倍体率差异有统计学意义(P=0.04,OR=1.02,95%CI:1.00~1.04)。结论GnRH激动剂长方案和拮抗剂方案的选择不会影响胚胎整倍体率及临床妊娠率。因此在全胚冷冻周期中,对卵巢储备功能正常及卵巢高反应的年轻女性进行卵巢刺激可灵活选用拮抗剂方案和激动剂长方案。

一种新型水浴冷冻夹具在大鼠跟腱力学测试中的应用

设计一种新型的冷冻水浴型夹具,用于解决大鼠跟腱力学测试的问题。以SD大鼠肌肉-跟腱-跟骨为单元的样本随机分成A、B两组。A组:大鼠跟腱样本采用设计的新型水浴型冷冻夹具;B组:大鼠跟腱样本采用传统非水浴冷冻夹具。结果显示,在力学测试过程中,A组样本无一滑脱,跟腱处于生理活性状态;B组样本有一根滑脱,其他样本跟腱有明显被冷冻现象。A组样本平均最大应力、最大断裂点位移以及杨氏模量较B组差异均有统计学意义(P<0.05)。实验结果表明,新的冷冻水浴型夹具优于传统非水浴条件冷冻夹具,能够更好地模拟体内环境条件测试跟腱的力学性质。