摘要：传统热控涂层发射率固定,难以满足我国航天事业的快速发展,VO_(2)智能热控涂层具有无源自适应和可设计性强等优点,成为国内外研究热点。本文从VO_(2)金属-绝缘体相变特性出发,通过分析VO_(2)智能热控涂层红外波段发射率调控机理,综述了法布里-珀罗(F-P)谐振腔、超表面、光子晶体和纳米复合薄膜四种结构的VO_(2)智能热控涂层光学设计方法和研究进展,提取在工程应用中导致VO_(2)智能热控涂层的空间稳定性降低的关键因素,对VO_(2)智能热控涂层的未来发展趋势进行展望。

摘要：采用SAPMAC法,以α向为结晶取向,生长出φ240mm×210mm,重27．5kg的完整透明的蓝宝石单晶．从理论上探讨了缺陷密度及晶体开裂与温度分布、生长速率、冷却速率等晶体生长工艺参数之间的关系．设计了SAPMAC法生长大尺寸晶体的最佳温场分布、工艺控制．利用专用设备加工出大尺寸晶棒、板状窗口,并测试了标准样品的红外透过性能．

摘要：热防护材料/结构是实现临近空间飞行器高速飞行的一项关键技术,近年来一些新的设计与分析方法不断涌现。本文对这些新的设计与分析方法进行了论述,综合分析后可以看出:热防护材料设计开始从原子、分子尺度出发,根据使用需求设计材料,并发展主动防护与控制环境技术;热防护结构设计在原有防热/承载一体化设计基础上,向多元化以及多功能一体化方向发展,同时积极发展新机制热防护概念设计;热防护分析方法更加注重复杂真实服役状态下多尺度、多物理场及非确定性的精细化分析。这些新概念和新技术有望给热防护技术带来革命性的进步。

摘要：电致变色材料是一种在外加电场下,颜色可以发生可逆转变的材料。电致变色材料可调的光谱范围广,可以实现从可见到中远红外的宽波段调控,在智能窗、显示、防炫目后视镜、智能热控和伪装等领域具有广泛应用前景。目前对无机电致变色材料的研究大多是关于透过特性的研究,对于反射特性的研究较少,这主要是因为无机变色材料大多颜色单一,且不如有机变色材料容易设计。近年来,通过一些特殊的制备方法和结构设计,无机变色材料反射特性的研究逐渐受到科研人员的重视。本文从无机电致变色材料的反射特性出发,详细介绍了无机电致变色在可见–近红外到中远红外波段的反射光谱调控方法和原理,综述了最新研究进展。在可见波段,反射特性调控主要通过制备五氧化二钒及其掺杂化合物、一维光子晶体微结构、法布里–珀罗纳米谐振腔结构和局域表面等离子共振等方式实现。在红外波段,主要利用氧化钨等材料的分子振动吸收和德鲁德自由电子气体理论等理论设计制备红外反射型电致变色器件。最后,对未来无机电致变色材料反射调节的实际应用进行了展望。

摘要：介电弹性体(dielectric elastomers,DE)是制造智能主动驱动器最有潜力的电致活性聚合物(electroactive polymer,EAP)材料.在介电弹性体薄膜2个相对表面均匀涂覆柔性电极,施加电压后,由于静电力作用,介电弹性体薄膜沿电压施加的方向收缩,而在垂直于电压施加的方向扩展延伸.介电弹性体薄膜厚度变小导致施加在薄膜上的电场更高,当施加的电场超过其临界电场时,介电弹性体薄膜被击穿,驱动器失稳.本文基于非线性场机电耦合理论的介电弹性体稳定性分析方法,应用含有2个材料常数的弹性应变能函数模型对介电弹性体进行稳定性分析.得到材料常数比k值越大,对应的介电弹性体材料或驱动器的稳定性越高,它可以指导介电弹性体驱动器的设计.最后,把这种方法推广到应用多个材料常数的弹性应变能函数分析介电弹性体稳定性.

摘要：利用大型有限元软件ANSYS的参数化设计语言(APDL)建立了纤维缠绕复合材料压力容器的有限元模型,该模型真实地反应了复合材料压力容器封头处纤维缠绕层的厚度以及纤维缠绕角度沿子午线不断变化的情况,即充分体现该压力容器结构的真实性。针对建立的有限元模型,对复合材料压力容器在一定内压下的应变进行了分析,将分析的结果与试验结果比较,验证该模型的准确性。在此基础上进行了复合材料压力容器的渐进损伤分析,获得了复合材料压力容器在外载荷逐渐增加的情况下,复合材料缠绕层逐层失效破坏的详细信息,为复合材料压力容器的设计提供一定的依据。

摘要：在轮胎结构设计中应用一种基于共享小生境技术的遗传算法 (简称 Pareto GA ) ,用来求解多目标优化问题的 Pareto最优解集合。在综合考虑轮胎带束层的耐久性和轮胎重量的基础上 ,通过三维有限元分析和室内耐久性试验建立了优化轮胎带束层的数学模型 ,采用 Pareto遗传算法对该数学模型进行求解 ,获得了分散性很好的Pareto最优解集合。为了检验优化的效果 ,应用三维有限元分析技术 ,对优化胎与原胎进行了分析与对比。结果表明 。

摘要：为了降低压电旋转驱动器的成本,提高承载能力,实现分辨率可调,设计研制一种新型压电旋转驱动器。驱动器采用单个压电堆栈作为原动件,经二级位移放大机构将压电堆栈的变形进行放大,再通过运动转换将放大后的直线运动转化为棘轮转子的旋转转动。制作了压电旋转驱动器样机,对其进行试验测试。试验结果表明:驱动器的输出转角具有很好的可控性,当驱动电压分别为200 V、350 V和650 V时,可获得三种稳定的单步输出转角,旋转分辨率为0.034 9 rad,最大承载扭矩为0.392 N·m。频率为20 Hz时,最大运转速度为2.094 4 rad/s。该驱动器在降低成本的同时,还具有分辨率可调、运转速度较高和承载能力强的优点,在精密驱动和大转角驱动领域有较大的应用潜力。

摘要：发汗式主动冷却金属热防护系统是一种新型概念,将发汗冷却方法应用于金属热防护系统中,用于提高金属热防护系统的热载荷承载能力,是解决临近空间高超声速飞行器防热问题的有效方法。设计并建立了发汗式主动冷却金属热防护系统的实验模型,分析了发汗式主动冷却金属热防护系统的基本冷却原理,测量了同一实验模型分别在有无发汗冷却作用下,沿厚度方向不同位置测量点的温度响应。结果表明:在相同的加热条件,采用发汗冷却方法,可以使受热蒙皮材料达到相同温度的时间明显滞后;在发汗冷却作用的过程中,内部隔热层的温度不会超过水的沸点温度;采用发汗冷却方法,可以使同一结构热载荷承载能力至少提高70%;通过合理的结构设计,可以减少受热蒙皮由于热膨胀而引起的结构变形。

摘要：提出了一种新的滑线系数测量方法,并基于一般曲面稳定缠绕条件,设计了一种能够简便快捷测量滑线系数的新型芯模。该芯模在固定缠绕角情况下,沿母线方向任意点处的纬度圆半径与该点的滑线系数之间满足线性关系。利用该方法及其装置对碳纤维和玻璃纤维在不同缠绕速度、缠绕张力和胶液黏度等条件下与铝质芯模间的滑线系数进行了测量表征。研究结果表明,该方法可为缠绕纤维与芯模表面间滑线系数的测量及非测地线缠绕轨迹规划设计提供依据。