清云高速肇云大桥抗撞性能分析

航道桥梁近年来多次发生船舶碰撞桥梁的事故,而这些事故的发生不仅影响到交通运输,还会影响到经济发展与社会安全,因此在大桥通航前对其碰撞性能分析很重要。通过对清云高速航道水流以及通航需求进行调查分析,结合统计数据,提出了该处设防代表船型并给出了船速的建议值,并以此为依据对几种工况下桥梁的抗撞性能进行分析,结果表明:无论是发生横向碰撞还是纵向碰撞,弯矩和剪力的最不利位置都存在于塔底(墩底)截面和桩顶截面,但是无论哪种工况下的碰撞,桥梁的安全系数均高于规范规定的要求,因此在正常通航船型情况下,桥梁的安全性是可靠的。

双级加速离子光学系统几何参数研究

针对双级加速离子光学系统的设计,开展了栅极几何参数对离子光学系统性能影响的研究。采用质点网格法和蒙特卡罗碰撞法开展栅极关键几何参数对束流引出能力、束流发散角、交换电荷(CEX)离子的截获影响规律研究;另外,还开展了不同比冲下束流发散角、碰撞交换电荷离子的变化趋势研究。研究结果表明,屏栅孔径对束流引出能力、束流发散角、CEX离子截获电流以及鞍点电势都有影响,随着屏栅孔径的增加,束流引出能力、束流发散角和鞍点电势呈上升趋势。加速栅孔径的变化对CEX离子得能量分布有影响,随着加速栅孔径的增大,截获的高能CEX离子逐渐减少,而随着加速栅厚度的增加,束流发散角、CEX离子的截获数量和能量呈上升趋势。在8000s比冲下,加速级间距的改变对束流引出能力影响较小。另外,比冲对离子光学系统性能也有影响,比冲越高,束流发散角越小,且加速栅截获的CEX离子也越少。

加速栅电压对双级加速离子光学系统栅极性能的影响

离子推力器的加速栅电压对加速栅截获电流的大小有影响。目前,离子推力器加速栅电压值是通过实验多次调节确定的,理论计算只能给出加速栅电压最大值。针对兰州空间技术物理研究所研制的双级加速离子推力器开展了加速栅电压的优化设计,利用质点网格法和蒙特卡洛碰撞法(PIC-MCC)开展了8000s比冲条件下5种加速栅电压(-150,-180,-200,-250,-300V)对离子运动轨迹、束流发散角、交换电荷(CEX)截获的数量和能量以及加速栅溅射速率的影响研究,根据研究结果确定了最佳加速栅电压为-250V。最后开展了验证实验,结果表明加速栅电压为-250V左右时,加速栅电流较小,验证了数值仿真的正确性。