摘要：本文设计了一种可同时模拟真空热环境和CMG与航天器角动量交换工况的试验设备,提出了模拟在轨真空环境下温度、CMG框架转速、航天器转速3种应力的工作态试验方法,给出了适用于神经网络的CMG运行状态定量表达方法,利用少量试验数据和神经网络方法对工作极限转速矩阵、失效边界、失效边界域进行预测,分析了经验样本对预测结果的影响,以及各应力对其他应力工作域的耦合影响,并给出了预测结果的可信度分析方法。研究结果表明,所提出的方法可以更真实模拟CMG在轨工作状态的同时显著节省试验经费和时间,并具有较高的预测准确性和多应力工作场景适应性,对Ⅰ和Ⅱ两类训练数据集分别获得100%和98.8%的预测正确率,给出了仅凭试验数据无法得到的55℃下的转速失效边界,并且可以内化试验数据背后的工程经验。

摘要：文章介绍了加速寿命试验设计与评估软件ALT511的单应力多个应力水平模块。该模块包括导入数据、每组应力水平寿命分布、加速模型拟合以及指定应力水平下可靠寿命值4个选项卡;给出了基于多应力水平失效数据的指数分布和威布尔分布的寿命分布拟合方法、阿伦尼斯模型和逆幂律模型的加速模型拟合方法,以及指定应力水平下考虑和不考虑置信度两种情况下的可靠寿命、失效概率密度函数和可靠度函数计算方法。最后以某航天器超声电机加速寿命试验为对象给出了软件应用案例,加速模型拟合结果与微软Excel软件拟合结果一致,可靠寿命计算结果与Minitab软件计算结果几乎一致。ALT511软件可为我国加速寿命试验软件的设计和应用提供有益参考和支撑。

摘要：针对光纤传感技术在空间环境模拟设备内部高真空热环境下应用难题,提出了一种高气密性多芯光纤穿舱连接器。设计了基于硅胶密封技术的光纤直通穿舱连接器结构,并进行了漏率检测实验与插入损耗实验验证。实验表明,该光纤穿舱连接器的漏率小于1.0×10^(-7)Pa·L/s,最低漏率可达1.0×10^(-10)Pa·L/s,1550 nm波段下插入损耗为±0.07 dB,小于±0.1dB,满足设计要求,解决了光纤连接器的高气密性密封连接技术难题,实现了光信号无损传输的同时保持空间环境模拟设备内部的高真空度(压力<1.0×10^(-4)Pa),可以用于开展型号真空热试验。

摘要：为满足适合工程应用的加速寿命试验设计和评估需要,北京卫星环境工程研究所自研了加速寿命试验设计与评估软件ALT511。该软件由4个基本模块组成,其中“单应力一个应力水平”模块包括输入、加速因子计算、退化建模和可靠度评估4个选项卡。基于阿伦尼斯、逆幂律、广义艾琳、Norris-Landzberg以及线性5种加速模型和加速因子计算式,给出试验时间放大倍数和加速寿命试验时长的计算方法,对未失效试验件给出退化建模和伪寿命计算方法,阐述了换算成正常应力下的试验结果分布拟合方法、可靠度点估计值、可靠度下限值计算方法。最后以航天器轴承加速寿命试验为对象给出了软件应用案例。该软件融合了成熟的加速模型、试验方法、权威标准和专家经验,兼具通用性和行业特色。

摘要：为了实现开关电源性能特性的精确仿真分析,需要考虑温度与元器件之间的电热耦合效应,否则将无法准确模拟电源真实工作状态。提出一种基于i SIGHT平台的开关电源电热耦合建模与仿真分析方法。采用有限元仿真方法提取高频变压器分布参数,建立等效电路模型;分析功率半导体器件工作特性受温度的影响关系,建立肖特基二极管和功率MOSFET的电热耦合仿真模型。以某开关电源为对象,分别建立电路仿真模型和稳态热场仿真模型,采用i SIGHT对电、热仿真过程进行集成,实现电热耦合仿真数据的自动化交互。该电热耦合仿真方法提高了电、热特性的仿真精度,可精确描述开关电源的性能特性与下位特性参数的关系,为产品优化设计提供了准确有效的手段。

摘要：航天器在发射迅速泄压过程中,多层隔热组件的薄膜受力均匀与否是判断隔热组件是否失效的关键指标之一。在一定压差环境下,若每层隔热薄膜受力不均匀,则某一层薄膜会因承受较大流体压力而失效。该文以多层隔热组件受力均匀性指标展开研究,建立多层隔热组件三维切片模型,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)方法,分析了多层隔热组件在泄压过程中各级薄膜的受力情况;提出了薄膜压差系数,该系数是体现薄膜受力均匀性的关键指标;采用正交实验设计,分析了多项结构参数对薄膜压差系数的影响规律。结果表明:结构参数对薄膜压差系数的影响程度从大到小分别为薄膜孔直径、薄膜层数、错孔距离和薄膜厚度。该文提出了一种计算薄膜压差系数的数学解析方法,通过将该数学解析方法与CFD方法的计算结果进行对比分析,发现该方法更准确。该数学解析方法可用于快速计算多层隔热组件薄膜压差系数,为判断多层隔热组件薄膜在航天器发射过程中的受力均匀性提供依据,对避免多层隔热组件失效具有重要意义。

摘要：为了提高航空发动机刷式密封结构仿真的时效性与适用性,通过CFD计算获得了20个2级刷式密封结构的泄漏量和级间压比训练样本,对设计的神经网络进行训练和数据泛化预测,获得50组上下游刷丝排数和保护间隙组合下的泄漏率、级间不平衡性数据,并讨论了三者的影响及刷丝排数和保护间隙之间的耦合作用。结果表明:7次即可完成神经网络的训练。通过预测数据发现,仅下游参数变化时,随着刷丝排数的增加,保护间隙对级间压比的影响减小,随着保护间隙的减小,刷丝排数对泄漏率的影响也减小;而仅上游参数变化时,参数对级间压比的耦合性不明显。通过泛化数据进行参数优选,泄漏率可达30.688 N•m^(3)/h,基本消除级间不平衡,且密封性能较好。所建立的神经网络适用于预测具有明显耦合性的2级刷式密封结构流动特性。

摘要：介绍了可靠性强化试验的理论基础强度-应力准则、不同生产过程的产品强度分布的特点。在此基础上介绍了可靠性强化试验的设计方法,重点剖析温度步进应力试验、快速温变循环试验、振动步进应力试验、综合应力试验的剖面、量级、持续时间等设计细节和考量。最后针对疲劳损伤失效机理的可靠性强化试验,提出了一种利用强化振动应力代替传统鉴定试验中振动应力进行寿命鉴定的方法,并给出了应力折算的步骤和算例。

摘要：针对某微纳卫星新研制的三轴姿控动量球,采用仿真-物理联合研制试验方法分析和验证其力/位移加载策略、结构强度和性能.仿真结果表明:产品设计薄弱环节为锁紧机构与转子球接触面的外侧尖点处、锁紧机构远离接触面的一侧中间等.物理试验得到产品的1阶频率在206.9 Hz,与仿真结果基本一致;测得动量球力矩输出值约为0.02 N·m.根据物理试验结果提出产品设计改进建议.

摘要：空间环境试验是确保航天器产品质量与可靠性的关键技术,可以在发射前发现航天器产品的设计或制造缺陷.经过多年发展,针对传统的航天器研制模式,空间环境试验技术已经形成了确保航天器质量与可靠性行之有效的技术体系.然而近年来涌现的批生产、微纳卫星、试验鉴定等新趋势、新模式、新要求给传统空间环境试验技术带来了新的重大需求,突出体现在"效率、效果、效益"方面,例如,批生产模式下对航天器产品质量与寿命评价的精细化和时效性的新需求;微纳卫星低成本、快速部署对高效费比、快速空间环境试验的新需求;日益增长的海量试验数据对航天器产品全流程、全要素试验数据先进管理技术的新需求;复杂多应力、多工况的应用场景对开展航天器关键单机产品贴近实战/飞行状态试验验证的新需求.该项目正是针对航天型号研制一线的实际需求,聚焦"质量强国""中国制造2025"和"中国智造"等国家战略需求以及大数据、数据挖掘、人工智能技术发展的重要机遇,结合首都经济社会发展需求,深入开展航天器产品高效一体化空间环境试验关键技术研究及应用.