轨道车辆EVA电缆剩余寿命快速评估研究

随着科技的发展,我国的交通运输水平已处于世界前列,特别是轨道车辆的发展,为我国人员流通、物资运输和经济的发展作出重大贡献。轨道交通列车运行过程中,车辆内部运行控制信号及电力的输送保障至关重要。在轨道交通列车上使用的薄壁控制电缆的外层护套绝缘材料种类中,有一种为乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA),该材料在酸性、潮湿等恶劣条件下易发生黄变、开裂、鼓包等现象,从而影响电缆的剩余寿命,使得电缆出现传输异常,影响列车正常运行,严重时可能出现短路发生火灾造成重大事故及人员伤亡。为对轨道车辆用乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)电缆的剩余寿命进行快速评估,文章采用热重分析法(TGA)研究了不同老化程度的EVA绝缘材料的热分解特性,计算出了其对应的热分解活化能。在此基础上,参照ASTM E 1877-00:2021标准中的方法建立了EVA绝缘材料的热寿命方程。研究结果表明:热分解特性能够用来评估轨道车辆用EVA电缆的实际老化情况,结合建立的热寿命方程能完成电缆使用状况的快速评估,与传统评估方法相比,该方法操作更加简单。

航天员出舱活动用移动扶手原型设计与试验验证

针对空间站舱外固定扶手难以满足航天员复杂舱外作业需求的问题,提出一种航天员出舱活动用的移动扶手,并对其进行了参数设计与试验研究。首先,在充分考虑着舱外服加压航天员手部施力特性的基础上,对舱外移动扶手操作机构的几何尺寸和弹簧刚度进行了参数设计。其次,为满足航天员在轨出舱单手操作移动扶手的人机工效学需求,对操作机构进行了自锁设计,并利用ADAMS对操作机构进行了动力学仿真分析,仿真结果表明,各操作机构能够实现自锁功能,且操作力符合着服加压航天员手部施力特性。最后,研制了舱外移动扶手原理样机,从功能、环境适应性及人机工效学方面进行了试验验证。试验结果表明:所述方案可顺利完成舱体扶手夹持、长度和角度调节,且实测操作力与理论值基本吻合,在力学和热学环境试验前后操作力无明显变化,各操作机构满足空间站舱外低轨环境及人机工效学要求。

空间站机械臂人机系统设计与验证

在充分调研国际空间站机械臂人机系统设计的基础上,结合中国空间站机械臂人机协同作业需求,建立了空间站机械臂“管理-设计-验证”全周期人机设计体系,通过人机项目规划、人机功能分配等管理要素,针对性地开展了空间机械臂人机系统详细设计,最后,从仿真分析、地面验证、在轨验证三大方面对人机系统进行了全要素全流程的验证,结果表明空间站机械臂人机系统设计合理,可应用于后续航天员出舱活动,保障航天员出舱活动安全、高效。研究结果将为空间机械臂人机系统设计与验证提供体系借鉴和工程指导。

基于市场环境调节的企业家精神与EVA绩效研究

选择EVA为绩效指标,有别于企业家精神整体绩效贡献的粗线条研究,从微观视角将企业家精神归纳为企业家的创业和创新活动分别讨论两者对企业EVA绩效贡献的差异,同时将市场环境作为调节变量以研究环境不确定性的调节作用。结果表明:创业与EVA呈U型相关,创新与EVA正相关,四个方面的市场环境则分别具有不同的调节作用。据此指出:营造良好的市场环境对倡导企业家精神、提升企业创新能力有双向驱动作用;不同的市场环境需要差异化的EVA考核方法。

低温加压条件下EVA手套的力量分析

为了研究航天员舱外活动时的手套压力和太空低温复合效应对操作力量的影响,选取最大握力和握力疲劳两个指标评价手动作业力量,其中握力疲劳采用做功能力评价.操作力量抓握试验所需的不同温度和压力是通过在低温模拟舱中利用液氮降温以及真空泵抽气实现.结果表明:戴手套对最大握力和握力疲劳的影响都非常显著;与常温常压戴手套相比,压力(29.6 kPa,39.2 kPa)单独作用对最大握力的影响显著,低温单独作用对最大握力的影响并不显著,而二者对握力疲劳的影响都非常显著;在加压和低温复合作用下,最大握力和握力疲劳会进一步受到显著影响.可见手套压力和太空低温复合效应严重降低了航天员手部力量的发挥,航天员舱外作业人-手套系统的研究需考虑复合因素的影响.

EVA对Mg(OH)_2/PP/HDPE复合材料的性能影响研究

将Mg(OH)2用硬脂酸进行表面改性后,利用熔融共混法制备Mg(OH)2/聚丙烯(PP)/高密度聚乙烯(HDPE)复合材料,并在复合材料制备过程中添加少量乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)。研究了EVA含量对复合材料性能的影响,采用综合热分析仪及扫描电子显微镜分析了复合材料热性能和微观形貌。结果表明,EVA添加5%时,复合材料冲击强度达到52.4 kJ/m2,熔体质量流动速率达到2.90 g/10min,且熔体流动活化能降低到30.94 kJ/mol,复合材料的热稳定性得到提高。

将经济增加值(EVA)融入作业成本法

对企业整体而言,一个总体、综合的目标是非常必要的,作业利润是一般应用作业成本法的企业较多采用的指标,但从本质上讲它依旧是一种“会计利润”,因而它具有了“先天缺陷”:忽视了资本成本和容易引导企业过分追求短期利益最大化,因此我们将经济增加值概念引入作业成本法,提出了作业基础经济增加值的概念。本文介绍了作业基础经济增加值的计量和优势,并讨论了一些应用问题和应用意义。

抗菌EVA鞋材测试样品制备的研究

根据Zinc Omadine抗菌粉末对金黄色葡萄球菌和肺炎克雷伯氏菌的抑菌效果预试验,选择适宜的抗菌剂添加浓度,制备EVA抗菌样品。检测EVA抗菌鞋材的抑菌率,并对样品的均匀性和稳定性进行了检测。试验结果表明,EVA鞋材抗菌性能和添加的抗菌剂浓度之间相关性较好,抗菌EVA鞋材在0.05显著性水平时,样品抗菌性能是均匀的,在1年以内样品抗菌性能是稳定的。

失重条件下舱外手套外骨骼助力效果的评估方法

目的 建立多指标融合的手部抓握疲劳度预测模型,评估舱外手套外骨骼样机的助力效果。方法 采用BP神经网络算法建立手部疲劳度预测模型。通过等距抓握疲劳实验确定手部疲劳度的影响因素,确定BP神经网络的输入变量分别为圆柱直径、抓握力、抓握持续时间和肌电均方根值;通过实验和主观疲劳度量表获得每组变量对应的疲劳度数据,建立基于BP神经网络算法多源融合的疲劳度评估模型;建立疲劳度和助力效果关系模型,通过对疲劳度缓解程度评估外骨骼样机的助力效果。结果 模型预测值与目标值的相关性r=0.974,并有效预测了不同样机的助力效果。结论 结合抓握强度、抓握对象参数和人体肌电建立预测手部疲劳度的BP神经网络模型,可用来评估舱外手套外骨骼和其他手部助力装置的助力效果。

载人月球探测任务大气环境压力制度设计与试验验证

针对载人月球探测任务连续出舱需求,综合人体生理学和工程技术要求,兼容国内外当前在用的舱外服压力体制,提出双服压、低服压压力制度建议,以实现连续每日出舱。对压力制度安全性进行试验验证,选取19名健康志愿者,分为4组,其中15名男性志愿者平均分为3组,4名女性志愿者分为1组;利用密闭实验舱模拟载人月球探测任务全包络压力环境,开展了7轮次、每轮次为期9 d、连续4 d、每日8 h全负荷模拟出舱活动的密封舱试验。试验结果表明:2种压力制度方案均无减压病发生,也未观测到回心血流气泡,能够有效防护减压病。

空间机械臂在轨维护任务规划与验证研究

随着我国空间站建设和载人航天计划的进一步实施,航天员舱外活动将成为实现复杂空间操作的重要任务。为了确保航天员在轨维护空间机械臂的任务规划切实可行与工作效率,需要将航天员在轨维护流程、工具装置操作过程进行仿真分析与地面试验验证。航天员在轨维护空间机械臂的任务是系统性工程,涉及维修流程设计、备件转移、航天员操作空间分析和操作能力分析等多方面内容。以航天员舱外维护空间机械臂为背景,建立空间站运营中航天员在轨维护机械臂的任务规划与验证系统,验证航天员可达性及维修过程可操作性分析,评估航天员在轨维护梦天舱机械臂任务设计的合理性,为后续开展航天员舱外活动训练与实施提供理论依据。

美国新一代舱外航天服便携式生命保障系统的研究进展

针对后空间站时代深空探测、登陆月球、火星任务目标,美国于21世纪初开启了新一代舱外航天服(xEMU)的研发工作。介绍了在新的任务背景下,新一代舱外天服便携式生命保障系统的发展情况,重点分析了xEMU便携式生命保障系统在设计思路、功能结构等方面的特点。此外,还介绍了膜蒸发技术、快循环固态胺等关键单机技术的发展历程,及其在新一代便携式生命保障系统中的应用情况。相关研究可为我国新一代舱外航天服便携式生命保障系统的研制提供参考。

大型航天器电位控制系统设计及验证

分析了大型航天器在轨交会对接及执行特殊任务等需求,提出了针对不同供电电压等级航天器交会对接、机械臂操作和航天员出舱等任务中的舱体不等电位问题,给出了被动电位控制及主动电位控制的方案。在此基础上提出了具体的设计方案及关键参数的确定,完成了被动电位控制地面验证方案,给出了试验验证结果,完成了主动电位控制在轨实际运行,并给出了实际运行结果情况。可为后续类似航天器的相关设计及地面试验验证提供参考。

航天员出舱牵引构型设计与结构响应性能评估

针对航天员出舱过程所用安全绳锁挂频繁的问题,进行了安全高效的航天员出舱牵引系统构型设计,可作为太空行走的辅助导向装置。基于材料结构弹塑性力学方程与含应变耦合项的热传导方程,推导结构热力响应可计算数学模型,利用Newmark方法以及Crank-Nicolson数值格式分别对热弹性方程和热传导方程进行时间域上的离散,构造金属结构响应无条件稳定隐式有限元格式,搭建了温度场与位移场相互影响热力耦合有限元算法(FEM)性能评估软件系统,以此对牵引系统的导轨进行热力耦合数值计算,得到在太阳辐射外热流载荷作用下具有较强抗变形能力的结论。计算了航天员采用牵引系统出舱时对导轨产生的拉力,并借助ANSYS Workbench对导轨进行静力学求解,验证了该牵引系统具备结构强度可靠性,可为空间站建设舱外作业平台提供重要理论分析依据与设计参考。

舱外航天服头部空间主动降噪技术研究

为降低舱外航天服头部空间噪声水平,以保障通话效果和航天员听力,进行舱外航天服头部空间主动降噪技术研究。根据多入多出技术构建声场主动降噪模型,求解空间三维声全息函数,实现头部空间的噪声声场建模。考虑到实际部署的环境限制,设计基于部署约束的主动降噪算法,在空间场主动降噪系统中通过全局控制,完成空间场的主动降噪。经过实际场景的测试,提出的主动降噪算法在人耳处降噪效果为13.88 dB,有效降噪频率范围为450~2000 Hz,可有效降低低频段噪声。

一种航天员用舱外工具的人机工效学设计

该文根据中国空间站建造阶段某项出舱活动任务需求,设计了一种专用舱外工具。工具设计过程中,充分考虑了功能需求、设备布局以及空间站舱外人机工效学设计要求,并重点对防漂设计、操作尺寸分析、操作力分析、界面安全性、指示标识和到位反馈、单手操作适应性等方面进行了分析。该工具研制完成后,顺利通过了航天员人机工效学评价。

我国载人航天成就与空间站建设

我国载人航天工程自1992年启动以来,已成功完成了5次无人飞船飞行和4次载人飞行,突破和掌握了载人天地往返技术、航天员出舱活动技术和空间交会对接技术,为建造空间站奠定了坚实基础。2010年9月,国家批准启动载人空间站工程,工程将分空间实验室和空间站两个阶段实施。本文首先回顾我国载人航天工程计划的形成过程,总结我国载人航天工程发展历程及所取得的成就;其次,简要介绍我国交会对接任务实施情况;然后概述我国空间实验室和空间站的技术方案以及建设规划;最后展望空间站应用与国际合作前景。

舱外活动系统述评

舱外活动(EVA)系统可分为3部分:1)航天员装备系统,包括舱外航天服(EVA航天服)、安全系绳和机动装置;2)空间支持系统,包括气闸、约束装置、EVA工具、在轨训练设施、遥控自动操作装置,以及表面运输工具;3)地面试验、训练与保障系统,包括减重/失重设施、热/真空试验舱、虚拟现实模拟系统、星体表面模拟场地,以及任务保障设施。文章阐述EVA系统的组成与功能,评述EVA技术现状及发展趋势。

舱外航天液冷服传热分析

简单介绍了舱外航天液冷服的结构、功能 ,分析了通风气体与液冷服基础服装间的对流换热、液冷服的传热传质过程 ,给出了液冷服传热传质数学模型。通过舱外航天服液冷通风系统与人体的联合热生理实验 ,该模型得到了验证 。

美俄新型登月航天服技术研究进展

载人登月,对航天员穿着的航天服提出了多样化的使用环境要求,特别是出舱活动(EVA)期间的需求。通过航天服的研发,美国对登月航天服压力服、液冷服、生命保障系统和通信电子系统等进行了重点研究,制定了相关指标体系,并进行了权重因数评估,建立了地面模拟试验设备,并通过激光扫描和计算机建模等手段,有力地促进了新型登月航天服的研制。俄罗斯也基于"海鹰"-M航天服,提出了行星压力服设计概念,还特别研究了提供下躯干活动性的相关部件技术。最后,提出了对我国自主研制新型登月航天服的有关建议。