MPBM在EPDM过氧化物硫化体系中的作用机理研究

采用傅立叶变换红外光谱（ Ｆ Ｔ Ｉ Ｒ）对 Ｎ， Ｎ′间苯撑双马来酰亚胺（ Ｍ Ｐ Ｂ Ｍ ）／ Ｅ Ｐ Ｄ Ｍ 硫化胶的结构进行研究。结果表明，在 Ｍ Ｐ Ｂ Ｍ ／ Ｅ Ｐ Ｄ Ｍ 过氧化物硫化胶中，出现了代表酰亚胺（ Ｃ Ｏ－ Ｎ－ Ｃ Ｏ）基，苯环振动、 Ｃ－ Ｎ 伸缩振动、叔碳原子碳氢伸缩振动和变形振动特征峰，而顺式二取代烯烃，羟基共轭双键以及不饱和环的吸收峰消失，从而推论了 Ｍ Ｐ Ｂ Ｍ 在硫化过程中打开了五元杂环中顺式双键，与 Ｅ Ｐ Ｄ Ｍ 分子间发生化学交联，从而在 Ｅ Ｐ Ｄ Ｍ 交联网络中引进了 Ｍ Ｐ Ｂ Ｍ“桥键”，改变了网络结构进而影响硫化胶的性质。

液体大幅晃动类等效力学模型研究

基于液体大幅晃动等效力学模型研究充液航天器动力学与控制问题。首先,发展并完善了模拟液体大幅晃动的运动脉动球模型(MPBM),结合已有的液体大幅晃动运动规律和分析结论对MPBM的法向力的计算方法进行了改进;通过数值仿真结果与已有试验结果的对比证明了以上改进工作的有效性。然后,基于MPBM建立了携带多个充液储箱的航天器动力学模型,针对携带四个储箱的充液航天器进行姿态机动控制研究。研究结果表明,四个充液储箱的三种可能的空间布局对航天器姿态机动过程中的角速度、液体晃动力矩和控制力矩将产生不同的影响;此外,还研究了液体大幅晃动等效力学模型中液体晃动阻尼因素对航天器姿态机动控制的影响。

双马来酰亚胺树脂在NBR中的应用研究

研究了交联活性剂N,N-间苯撑双马来酰亚胺树脂(MPBM)对丁腈橡胶(NBR)过氧化物硫化体系中硫化反应的影响。结果表明,MPBM使胶料耐热氧老化性能提高。MPBM用量为3份以下时,硫化反应表观活化能(E_a)随MPBM用量增大而减小;当MPBM用量达到4份时,E_a升高。傅里叶变换红外光谱分析表明,MPBM与NBR发生了共交联反应。

液体非线性晃动试验与等效力学模型仿真

航天器的在轨机动可能导致液体燃料出现包括非线性晃动在内的复杂动力学行为。采用运动脉动球模型(MPBM)对液体非线性旋转晃动问题进行了研究,并通过开展地面试验验证了MPBM仿真结果的准确性。首先,在MPBM的建模过程中以晃动回复力的形式考虑重力的影响,具体是通过虚功原理将重力作用引入到脉动球的能量变化过程。然后,搭建地面晃动试验平台,实现了对球型贮箱晃动现象的准确观测以及对晃动力和晃动力矩的实时测量。最后,以试验实测的加速度激励和晃动力为参照,采用MPBM进行了仿真与对比,仿真结果较好地匹配了试验结果。文中对液体晃动的合理抽象进一步地提升了等效力学模型对复杂晃动行为的仿真能力,为实现航天器更为高效、准确的在轨控制提供基础。

Stage separation of recoverable liquid launch vehicle by using moving pulsating ball analogue for propellant sloshing

In the process of stage separation of recoverable liquid launch vehicles,because of the large amount of residual fuel in the storage tanks,the influence of liquid sloshing on separation safety must be considered.Considering calculation simplicity and operation practicability,the Moving Pulsating Ball Model(MPBM)of large amplitude liquid sloshing is introduced into the calculation of launch vehicle stage separation.Combining the dynamic equation of the model with the energy relationship during"breathing movement",the formula calculating the force of liquid on the rigid body is derived.Compared with the calculations of commercial CFD calculation software,the accuracy of MPBM model is verified.Then,all the external forces and moments are applied to the rigid body of the stages,so that the translational and rotational dynamic equations of the stages are obtained respectively.According to the relative position of the two stages,the geometric shape of the interstage section and the engine of the second stage,the minimum clearance in the separation process can be decided to guarantee that the separation process is safe.