摘要：主动热防护技术是解决高超声速飞行器、天地往返系统及先进航空发动机等大热流长航时热载荷的关键技术。本文针对近年来在该领域涌现出新的设计方法、新结构及试验方法进行阐述,重点分析了对流式及阻隔式热防护方法的研究进展。总结了主动热防护试验方法及其对不同热防护方案的适用性。

摘要：结构动力可靠性已成为大型系统结构可靠性与安全性设计所关注的焦点之一。从结构动力可靠性理论与分析、结构振动疲劳损伤累积分析两个方面,总结了国内外学者近期在理论研究与工程应用的研究进展,分析了热点研究的发展趋势。并结合航天工程特点,提出了航天飞行器结构工程领域未来应着重加强的研究方向与急需解决的技术问题,以提高我国航天飞行器结构可靠性与安全性。

摘要：运载火箭起飞段发动机喷流经过导流槽、发射台产生的噪声载荷会对地面发射设备造成一定的破坏,由噪声引发的振动对于运载火箭自身也会造成严重影响。总声压级、声功率谱密度及空间相关系数3个参数可描述完整的噪声场,但空间相关系数关注很少。由于空间相关特性的差异,同一声压级不同性质的噪声场在结构上产生的振动响应不同。从噪声场空间相关的基础理论出发,给出了空间相关理论曲线,研究了混响室空间相关特性;以某型号运载火箭整流罩为研究对象,开展星箭系统级噪声试验,获取了运载火箭表面声场分布规律,并基于试验数据研究了空间相关归一化表征方法,对比分析了混响室和整流罩内声场特性,结果表明整流罩内声场与混响声场空间相关特性接近,为运载火箭载荷与环境设计提供输入,为整流罩及有效载荷噪声环境试验方案设计提供支持。

摘要：高超声速飞行器在巡航/再入阶段受到严酷的气动加热效应,极高的温度及温度梯度,改变飞行器结构热物理参数和力学性能,导致结构弯曲、扭转刚度下降,颤振安全边界降低,影响飞行器结构的可靠性。热环境下的结构模态特性,作为反映气动加热对结构影响的重要参数,在指导、验证此类飞行器的设计中具有重要意义。20世纪中期以来,NASA Langley、Dryden等研究中心分别针对金属和复合材料壁板、X-15翼舵、X-34发动机喷管等结构开展热模态试验方法研究与试验验证,近期Dryden研究中心针对X-37方向舵开展热模态试验的探索研究。系统综述了国外开展的热模态试验方法、试验设施和试验结果,总结热模态试验中的工程问题和研究方向,对于国内热模态试验技术的发展、飞行器结构高温性能评估等均具有重要的指导意义。

摘要：锡铅钎料广泛用于航天仪器设备封装结构中,而随着仪器设备向功能多样化和体积小型化发展,仪器设备服役功率更大、温度更高。为了实现封装结构精细化设计,提升仪器设备可靠性与耐久性,需要研究锡铅钎料本构关系,准确模拟其力学行为。本文梳理了锡铅钎料力学性能相关试验研究成果,分析锡铅钎料塑性变形特征。针对宏观唯象本构模型,回顾了国内外相关研究结果,总结了模型特征和适用范围,评价了不同模型对锡铅钎料力学性能的预测效果,为不同载荷环境下本构模型选取提供支撑。

摘要：C/SiC复合材料的损伤失效行为与内部微细观组分的原位力学性能的密切相关。本文通过多尺度建模结合渐进损伤分析,研究了微观界面层断裂韧性对C/SiC宏观拉伸强度的影响。微观渐进损伤分析表明不同界面层韧性可以产生两种损伤扩展模式,显著改变纤维束横向拉伸和轴向剪切强度值;基于三维Hashin准则的细观损伤分析进一步表明会对C/SiC的宏观拉伸强度产生8.2%的影响。本文的结果可以为C/SiC复合材料失效分析及优化设计提供支撑。

摘要：本文建立了电磁激振器的机电耦合动力学模型,给出了面向实时控制需求的鲁棒控制器设计方法。通过试验对电磁激振器的模型参数进行了识别,通过试验结果与模型结果的对比验证了识别方法的有效性。基于CRIO搭建了快速控制原型验证试验平台,分别开展了空载作用下的加速度、负载作用下的动态力实时控制试验,验证了方法的有效性。

摘要：为提升低频瞬态振动环境试验的精细化水平,缓解现有正弦扫频振动试验条件制定方法中存在的疲劳损伤“过试验”问题,本文在现有低频瞬态振动试验条件制定方法基础上,引入疲劳损伤谱对试验条件进行修正,使得试验条件在满足最大预期的前提下缓解“过试验”。以航天飞行器典型圆筒结构为原型,设计典型试验件,选择典型力学环境试验数据开展了仿真及试验研究。结果表明,修正后得到的试验条件与传统试验方法相比,“过损伤”程度显著降低。从而验证了方法的正确性。

摘要：高超声速飞行器热防护系统包含多种形式的金属壁板结构,巡航或再入过程中经历着严酷的气动热、气动力、噪声等复合环境,严重威胁着飞行器结构的完整性和可靠性。为评估壁板结构的耐噪声性能,设计了钛合金平板和加筋板试验件,采用热噪声试验系统开展了试验件中心温度最高为400℃、噪声最高为162dB的动响应试验,采用高温加速度计和高温应变片对动态响应进行了测试。结果表明,钛合金平板和加筋板的最大加速度均方根值分别可达94.5 g和199.0g,金属壁板动态响应均方根值与噪声量级密切相关,受热环境影响较小,而热环境显著改变了动态响应的频谱分布。

摘要：从航天装备面临的实战化考核、数字化建设和低成本控制等新形势与新要求出发,梳理了环境试验技术在航天装备试验鉴定中存在的实战化考核能力不足、全寿命周期环境效应考核不充分等技术难题,结合航天装备环境试验的国内外发展现状,系统分析了航天装备环境试验技术的未来发展趋势,试验环境综合化、试验设计一体化、试验手段数字化在提升航天装备环境试验水平、缩短装备试验周期、降低试验成本方面具有显著优势,也是航天装备环境试验未来发展的重要方向。