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新时期航天器环境工程面临的挑战与机遇 被引量:1
1
作者 杨晓宁 《航天器环境工程》 CSCD 2024年第1期1-10,共10页
空间事业的发展对航天器环境工程提出了新挑战,同时也为该专业技术进步和领域延展提供了难得的机遇。近10年来,伴随着载人航天、深空探测等一系列重大航天工程的顺利实施,中国航天器环境工程领域在诸多方面取得了长足进步。文章回顾了... 空间事业的发展对航天器环境工程提出了新挑战,同时也为该专业技术进步和领域延展提供了难得的机遇。近10年来,伴随着载人航天、深空探测等一系列重大航天工程的顺利实施,中国航天器环境工程领域在诸多方面取得了长足进步。文章回顾了中国航天器环境工程的发展历程,围绕中国空间站长期运行、深空探测新任务、低轨巨型星座建设等提出的新需求,分析了航天器环境工程将面对的挑战和必须突破的关键技术。结合具体工作内容介绍了北京卫星环境工程研究所在LEO辐射环境在轨探测与数据应用、特殊空间环境效应与防护、火星探测器特殊力热环境试验技术和航天器产品环境试验ISO标准等方面取得的最新进展。在建设航天强国的过程中,航天器环境工程必将伴随着航天器整体技术的升级实现更高水平的跃迁。 展开更多
关键词 航天器环境工程 空间环境效应 环境试验 中国空间站 低轨星座 深空探测
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复合材料复杂环境效应加速试验设计及评估方法
2
作者 赵朋飞 李昊 +2 位作者 刘艳 王增凯 张生鹏 《装备环境工程》 CAS 2024年第7期36-44,共9页
目的指导复合材料在复杂湿热环境下环境适应性摸底与评价试验的开展,分析评估复合材料在复杂综合应力下的激活能参数。方法分析装备全寿命周期复杂自然环境剖面及各环境因素影响效应,确定复合材料各工作阶段敏感应力类型及条件,基于应... 目的指导复合材料在复杂湿热环境下环境适应性摸底与评价试验的开展,分析评估复合材料在复杂综合应力下的激活能参数。方法分析装备全寿命周期复杂自然环境剖面及各环境因素影响效应,确定复合材料各工作阶段敏感应力类型及条件,基于应力加速模型及累积损伤等原理,制定复合材料复杂环境效应综合加速试验剖面。构建复合材料复杂环境条件下的动力学模型,并提出相应参数估计方法。开展复合材料加速试验,并基于实测数据开展复合材料性能退化建模与评估。结果分析了复合材料全寿命周期环境影响因素及环境效应,明确了各工作阶段敏感应力主要有温度、湿度、太阳辐照、温度交变、振动以及冲击等。依据实际环境数据,设计并开展了3组不同湿热条件(80℃/75%RH、80℃/85%RH、80℃/95%RH)的综合试验,收集得到复合材料拉伸强度、拉剪强度、径向弯曲强度以及纬向弯曲强度等4种性能指标的试验数据。试验数据表明,拉剪强度(最大相对退化速率为0.1773/循环)、径向弯曲强度(最大相对退化速率为0.1292/循环)以及纬向弯曲强度(最大相对退化速率为0.2610/循环)等性能参数可用于产品退化建模与评估。通过参数估计,进一步确定了退化速率与湿热应力的关系,并针对当前试验提供了改进依据。结论复杂环境效应综合加速试验对装备复合材料产品经历复杂环境条件的模拟效果和加速效果较好,试验可实施性较强。提出的改进广义Eyring模型可涵盖温度应力与湿热应力的加速效应,并综合考虑多种应力的相互作用,通过少量组合试验便可量化评估激活能等参数。所建模型指出当前基于激活能参考值(Ea=0.7eV)试验方案可由不同温度应力的综合试验数据进一步修正与优化,且所提试验与分析方法主要针对大部分树脂基复合材料产品,并可依据需要推广至电子产品、机电产品等试验对象。 展开更多
关键词 复合材料 复杂环境效应 试验设计 加速试验 湿热应力 性能退化
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Fieldwork Test Research of the Impact on Building Physical Environment on Six Types of Atrium Space in Cold Climates 被引量:3
3
作者 Ye-Hao Song Jun-Jie Li +2 位作者 Ning Zhu Jia-Liang Wang Zheng-Hao Lin 《Journal of Harbin Institute of Technology(New Series)》 EI CAS 2014年第4期84-90,共7页
Since the research on verification to passive design strategies in sustainable building is at the initial stage,and its test method and verification conclusion are not scientific enough to validate,this paper proposes... Since the research on verification to passive design strategies in sustainable building is at the initial stage,and its test method and verification conclusion are not scientific enough to validate,this paper proposes the necessity of building physical environmental monitoring to quantitative optimization of passive strategies efficiency from the perspective of architecture design and building environment. Adopting comparative research method,this research chooses six types of atrium space in cold climate in China as a prototype,focusing on building physical environmental performance difference in and between atrium and building main space. Spatial parameters of the atrium space will be divided into four factors: spatial geometry,interfacial properties,internal and external related categories. With subdividing these four factors into sub-factors,this paper makes crosscomparison among the sub-factors to clarify passive strategies effectiveness in atrium. Data comparison analysis shows that Winter atrium passive strategy in cold regions from traditional view is not obvious in practical application,and test data need to be stratified refined in atrium design in case of optimizing passive strategy from building prototype perspective. 展开更多
关键词 atrium space building physical environment fieldwork test space effect
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临近空间环境及环境试验 被引量:30
4
作者 童靖宇 向树红 《装备环境工程》 CAS 2012年第3期1-4,共4页
从热力学结构、大气成分特征、大气电磁特性等方面介绍了临近空间环境参数,按照临近空间飞行器的平均密度、飞行速度、飞行高度介绍了临近空间飞行器的分类及特点。阐述了临近空间环境试验的方法,并对临近空间环境试验技术的发展提出了... 从热力学结构、大气成分特征、大气电磁特性等方面介绍了临近空间环境参数,按照临近空间飞行器的平均密度、飞行速度、飞行高度介绍了临近空间飞行器的分类及特点。阐述了临近空间环境试验的方法,并对临近空间环境试验技术的发展提出了初步建议。 展开更多
关键词 临近空间 环境 环境效应 环境试验
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空间辐射环境工程的现状及发展趋势 被引量:34
5
作者 沈自才 闫德葵 《航天器环境工程》 2014年第3期229-240,共12页
空间辐射环境是航天器在轨运行所面临的重要环境要素之一,因其诱发的单粒子效应、总剂量效应、位移损伤效应、表面充放电效应、内带电效应等既可引起航天器材料、器件、结构等在轨损伤、性能退化甚至失效,然而又可以利用其开展空间育种... 空间辐射环境是航天器在轨运行所面临的重要环境要素之一,因其诱发的单粒子效应、总剂量效应、位移损伤效应、表面充放电效应、内带电效应等既可引起航天器材料、器件、结构等在轨损伤、性能退化甚至失效,然而又可以利用其开展空间育种等活动。文章从空间辐射环境与模型、空间辐射效应及机理、空间辐射环境与效应试验的评价标准、空间辐射环境效应试验方法、空间辐射环境与效应地面模拟试验设备、空间辐射环境与效应数值模拟、空间辐射环境与效应飞行试验及抗辐射加固技术等角度对空间辐射环境工程的现状进行了评述,进而提出了空间辐射环境工程各个领域的发展趋势。 展开更多
关键词 空间辐射环境 空间辐射环境效应 地面模拟试验 数值模拟 飞行试验 标准 抗辐射加固 评述
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航天材料基因工程及其若干关键技术 被引量:6
6
作者 沈自才 代巍 马子良 《航天器环境工程》 2017年第3期324-329,共6页
材料基因工程的理念和将空间环境与效应纳入到航天材料研制全流程的思路将对航天材料的开发带来颠覆性的革命。文章在对国内外材料基因组计划和航天材料需求分析的基础上,首先对航天材料基因工程的内涵进行阐述,进而对基于航天材料基因... 材料基因工程的理念和将空间环境与效应纳入到航天材料研制全流程的思路将对航天材料的开发带来颠覆性的革命。文章在对国内外材料基因组计划和航天材料需求分析的基础上,首先对航天材料基因工程的内涵进行阐述,进而对基于航天材料基因工程的航天材料研制流程进行分析,最后结合空间环境效应及材料基因工程,从计算工具、试验工具、数字化数据三个维度,提出空间多因素环境与航天材料的耦合作用机理、航天材料空间多因素环境效应等效评价方法、空间复杂使役环境下航天材料性能演化模型、航天材料空间环境效应数据库、基于材料基因工程的航天材料设计模型、航天材料研制的不确定性及优化方法等关键技术和发展方向。 展开更多
关键词 航天材料 材料基因组 材料基因工程 空间环境效应
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航天器材料的空间应用及其保障技术 被引量:10
7
作者 王立 邢焰 《航天器环境工程》 2010年第1期35-40,4,共6页
随着对应用卫星长寿命、高可靠要求的不断增长,对于航天器材料的空间应用可靠性及其保障技术日益受到重视。文章分析了航天器材料空间应用的要求及其空间环境效应试验评价技术,介绍了航天器材料保障技术的进展和发展趋势。在地面严格控... 随着对应用卫星长寿命、高可靠要求的不断增长,对于航天器材料的空间应用可靠性及其保障技术日益受到重视。文章分析了航天器材料空间应用的要求及其空间环境效应试验评价技术,介绍了航天器材料保障技术的进展和发展趋势。在地面严格控制材料空间应用的性能并提供基于空间环境效应的充分数据是保障高品质航天器长寿命高可靠的重要手段。 展开更多
关键词 航天器材料 空间环境效应 保障技术
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航天器材料空间环境适应性评价与认定准则研究 被引量:27
8
作者 冯伟泉 《航天器环境工程》 2010年第2期139-143,130,共5页
航天器材料空间环境适应性是指航天器材料适应空间环境的能力,同时又是航天器系统级空间环境适应性的基础。确保航天器材料空间环境适应性是航天器研制初期重要环节。文章首先介绍了航天器材料的空间环境适应性类型;其次列举了材料空间... 航天器材料空间环境适应性是指航天器材料适应空间环境的能力,同时又是航天器系统级空间环境适应性的基础。确保航天器材料空间环境适应性是航天器研制初期重要环节。文章首先介绍了航天器材料的空间环境适应性类型;其次列举了材料空间环境适应性评价试验标准体系;然后分析了空间环境适应性评价手段与认定准则,包括选材阶段的评价试验、采购和使用阶段的验收试验以及空间环境适应性的认定。文章对我国航天器材料空间环境适应性评价与认定工作提出若干建议,为航天器材料选择和空间环境适应性控制提供参考。 展开更多
关键词 航天器材料 空间环境 环境适应性 评价试验 认定准则 试验标准
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空间紫外辐射环境及效应研究 被引量:16
9
作者 刘宇明 《航天器环境工程》 2007年第6期359-365,5-6,共9页
空间紫外辐照度虽然很低(只有约118.1W/m^2),但是由于单个紫外光子的能量很高,可以使大多数材料分子的化学键断裂,所以紫外辐射会对航天器外露材料的性能产生严重影响。紫外辐射可以导致航天器的热控涂层光学性质改变,使有机聚合物材料... 空间紫外辐照度虽然很低(只有约118.1W/m^2),但是由于单个紫外光子的能量很高,可以使大多数材料分子的化学键断裂,所以紫外辐射会对航天器外露材料的性能产生严重影响。紫外辐射可以导致航天器的热控涂层光学性质改变,使有机聚合物材料发生降解,光学、力学性能降低。文章介绍了空间紫外辐射环境的模型,列举了对航天器常用的有机粘合剂、柔性材料、有机薄膜等的紫外辐射效应,并对空间紫外辐射效应的深入研究提出建议。 展开更多
关键词 空间环境 紫外辐射 辐射效应 环境试验 抗辐射加固
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空间环境对SiC_p/2009铝基复合材料性能的影响及机理分析 被引量:1
10
作者 于翔天 李岩 +2 位作者 高鸿 王向轲 邢焰 《航天器环境工程》 2015年第6期642-647,共6页
碳化硅颗粒增强铝基复合材料(Si Cp/Al)因具有轻质、高模量、高导热性能以及良好的尺寸稳定性等特点,有望成为新一代空间相机用结构材料。文章针对我国自主研发的新一代空间相机用碳化硅颗粒增强铝基复合材料开展了空间环境(包括高低温... 碳化硅颗粒增强铝基复合材料(Si Cp/Al)因具有轻质、高模量、高导热性能以及良好的尺寸稳定性等特点,有望成为新一代空间相机用结构材料。文章针对我国自主研发的新一代空间相机用碳化硅颗粒增强铝基复合材料开展了空间环境(包括高低温循环、粒子辐照、原子氧和真空紫外辐照)地面模拟试验以及湿热环境试验,并对试验前后材料的力学及热物理性能进行了比对测试。结果表明材料的屈服强度、抗拉强度、弹性模量的变化均不超过2%,平均线膨胀系数的变化不超过1×10^(-6)℃^(-1),而比热容和导热系数则最高分别降低了17%和28%。之后对比研究了不同环境效应对材料性能的影响情况,并对比热容和导热系数发生明显变化的原因和内在机理进行了初步分析。 展开更多
关键词 铝基复合材料 空间环境效应 力学性能 热物理性能 试验研究
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航天材料飞行试验进展及发展方向
11
作者 沈自才 高鸿 +5 位作者 樊艳艳 闫继娜 于云 刘学超 王胭脂 代巍 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第22期51-58,共8页
航天材料飞行试验与地面模拟试验和数值模拟试验互为补充,且飞行试验是获得航天材料在轨性能数据的最直接的方法。本文首先从被动暴露和主动暴露两个维度对航天材料飞行试验技术进行了介绍,并对国内外的航天材料飞行试验现状进行了梳理... 航天材料飞行试验与地面模拟试验和数值模拟试验互为补充,且飞行试验是获得航天材料在轨性能数据的最直接的方法。本文首先从被动暴露和主动暴露两个维度对航天材料飞行试验技术进行了介绍,并对国内外的航天材料飞行试验现状进行了梳理和分析,进而对航天材料飞行试验的发展方向如飞行试验材料的多样化和批量化、飞行试验和空间环境的监测同步开展、航天材料的宏观性能和微观性能的同时监测等进行了探讨,最后从系统规划、兼顾被动暴露和主动暴露、兼顾空间环境和效应监测、飞行试验装置的多功能和集成化等角度给出了开展航天材料飞行试验的建议。 展开更多
关键词 航天材料 飞行试验 空间环境 效应
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S781白漆电子辐照后光学性能退化的恢复与保护
12
作者 易忠 王旭东 +1 位作者 沈自才 顾鹏飞 《航天器环境工程》 2013年第2期171-175,共5页
为了深入认识和抑制航天器材料空间辐照损伤在地面环境中的恢复,在模拟的空间环境下对S781白漆进行了90keV电子辐照试验。研究了电子辐照后,试样分别在真空环境下、真空室注入空气后和空气中储存几小时后辐照诱发的光谱反射系数和太阳... 为了深入认识和抑制航天器材料空间辐照损伤在地面环境中的恢复,在模拟的空间环境下对S781白漆进行了90keV电子辐照试验。研究了电子辐照后,试样分别在真空环境下、真空室注入空气后和空气中储存几小时后辐照诱发的光谱反射系数和太阳吸收比的变化。结果表明,S781白漆光学性能退化的恢复主要发生于与空气接触的数分钟内。此外,液氮环境对S781白漆的电子辐照损伤和光学性能退化具有保护作用。液氮的保护机制不仅在于它抑制了氧在材料表面的化学吸附,还在于它对辐照诱发缺陷的冻析效应。 展开更多
关键词 空间电子辐照损伤 氧化锌白漆 光学性能退化 恢复效应 材料保护 地面试验研究
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带电粒子辐射对碳纳米管纸电学性能的影响 被引量:2
13
作者 田海 冯展祖 +2 位作者 王鹢 柳青 把得东 《真空》 CAS 2022年第5期80-85,共6页
碳纳米管是一种具有特殊结构的一维量子材料,具有优异的力学、电学和化学性能,是未来电子元器件的理想候选材料,应用前景广阔。碳纳米管应用于航天器时,应充分考虑空间带电粒子辐射环境对其性能的影响。本文针对碳纳米管的空间应用需求... 碳纳米管是一种具有特殊结构的一维量子材料,具有优异的力学、电学和化学性能,是未来电子元器件的理想候选材料,应用前景广阔。碳纳米管应用于航天器时,应充分考虑空间带电粒子辐射环境对其性能的影响。本文针对碳纳米管的空间应用需求,基于地球同步轨道带电粒子辐射环境,开展了电子、质子对碳纳米管纸微观结构及导电性能的影响研究,电子能量为200.0ke V、500.0ke V、1.0Me V,质子能量为500.0ke V、1.0Me V。研究表明,碳纳米管纸材料电性能的退化是由于材料表面结构发生了变化,且材料中的缺陷数量在辐照作用下增加,使得载流子在材料中的迁移路径受到影响,导致其导电性能下降。 展开更多
关键词 碳纳米材料 辐射效应 空间环境 退化机理 航天材料
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Kevlar、BF-2及 GD414材料充电性能研究 被引量:1
14
作者 卢榆孙 李华 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 1991年第1期53-57,39,共6页
Kevlar作为最新型的航天结构材料,BF-2作为太阳电池盖片玻璃,GD414作为航天器材料粘接剂,都是空间技术必不可少的重要而基本的材料。因而它们在空间电环境条件中的表面电荷积累性质受到极大注意。该文就此三种材料在综合模拟空间环境条... Kevlar作为最新型的航天结构材料,BF-2作为太阳电池盖片玻璃,GD414作为航天器材料粘接剂,都是空间技术必不可少的重要而基本的材料。因而它们在空间电环境条件中的表面电荷积累性质受到极大注意。该文就此三种材料在综合模拟空间环境条件下,进行了材料表面电导和环境诱发电导的实验研究,并给出了实验结果的分析。 展开更多
关键词 航天材料 充电性能 环境模拟 实验
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高分子材料用于我国大气环境严酷度比较的研究 被引量:5
15
作者 揭敢新 王俊 +1 位作者 张晓东 彭坚 《装备环境工程》 CAS 2012年第6期10-12,35,共4页
在大气环境腐蚀性分类分级的研究中,利用高分子材料来评价大气环境严酷度的研究并不多见。因此,尝试了利用高分子材料的老化模型来定量评价大气环境的严酷度。结果表明,广州、琼海、拉萨3个自然暴晒试验点中,琼海和拉萨的严酷度接近,约... 在大气环境腐蚀性分类分级的研究中,利用高分子材料来评价大气环境严酷度的研究并不多见。因此,尝试了利用高分子材料的老化模型来定量评价大气环境的严酷度。结果表明,广州、琼海、拉萨3个自然暴晒试验点中,琼海和拉萨的严酷度接近,约为广州的1.2倍左右。 展开更多
关键词 环境严酷度 高分子材料 老化模型 自然暴露试验
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基于可降解汽车尾气的环保型路面材料低温试验研究 被引量:1
16
作者 曲晓红 《时代汽车》 2022年第10期22-23,共2页
现代工业的发展不仅给人类带来巨大的财富,也给人类提供了一个居住的地方,而全球环境带来了致命污染,其中最主要的就是来自汽车尾气的影响,目前汽车尾气污染已成为世界各国亟待解决的问题之一,现有治理措施主要集中在强制控制机动车排... 现代工业的发展不仅给人类带来巨大的财富,也给人类提供了一个居住的地方,而全球环境带来了致命污染,其中最主要的就是来自汽车尾气的影响,目前汽车尾气污染已成为世界各国亟待解决的问题之一,现有治理措施主要集中在强制控制机动车排气系统的改进上,然而,这些方法在实践中都存在一些难题。本文旨在研究一种环保型纳米材料,通过对可降解汽车尾气的环保型路面材料研究,能够分析在低温条件下对汽车尾气的降解效果,以及汽车在寒区道路上的适用性,为促进汽车而对发展提供一定帮助。 展开更多
关键词 可降解汽车尾气 环保型 路面材料 低温试验
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The Complex Irradiation Facility at DLR-Bremen
17
作者 Thomas Renger Maciej Sznajder +1 位作者 Andreas Witzke Ulrich Geppert 《材料科学与工程(中英文A版)》 2014年第1期1-9,共9页
关键词 辐照装置 空间系统 有材料 降解过程 空间条件 卫星工程 生物组织
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航天材料空间环境效应地面模拟试验标准体系 被引量:5
18
作者 沈自才 刘宇明 +3 位作者 田东波 丁义刚 赵春晴 夏彦 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S1期129-138,共10页
首先对航天器在不同轨道将遇到的空间环境进行了分析,对航天材料在不同空间环境下的损伤效应与机制进行了探讨,并对不同空间环境对航天材料的协同效应进行了研究。进而在对国内外主要航天机构或国家的航天材料空间环境效应地面模拟试验... 首先对航天器在不同轨道将遇到的空间环境进行了分析,对航天材料在不同空间环境下的损伤效应与机制进行了探讨,并对不同空间环境对航天材料的协同效应进行了研究。进而在对国内外主要航天机构或国家的航天材料空间环境效应地面模拟试验标准建设情况进行梳理的基础上,借鉴国外航天材料空间环境效应地面模拟试验评价标准的建立和使用经验,构建了由通用方法、单一空间环境和多因素空间环境协同作用下的航天材料空间环境效应地面模拟试验标准体系。 展开更多
关键词 航天材料 空间环境效应 地面模拟试验 标准体系 航天器
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