飞机高压氧充氧阀头材料接触静电积累特性研究

飞机充氧系统在充氧过程中,阀头内部绝缘材料与高速气流摩擦等原因,在其表面可产生大量静电,在高压纯氧环境下静电放电极其危险。为避免因静电积累引发的燃爆事故,对飞机充氧阀头常用的两种材料进行了接触静电积累特性研究;探究了接触压力、环境相对湿度、分离速度等因素对不同材料接触静电积累的影响;并通过试验验证了在静电积累特性上,聚三氟氯乙烯相比较尼龙1010更适合作为飞机充氧阀头球头材料。这为进一步探索静电特性上试用于飞机的绝缘材料提供试验依据与研究方向。     

涂层材料特性对滚动轴承接触性能的影响

使用半解析法求解涂层材料的接触问题. 对于接触压力的求解采用共轭梯度法;而表面弹性变形以及次表层应力,通过解析法得到影响系数,并采用离散卷积-快速傅里叶变换加速求解. 结果表明,薄涂层对表面压力的改变很小,主要由基体承受载荷,对于滚子轴承而言,涂层不能消除边缘压力集中;最大Von-Mises应力的大小和位置与涂层材料、涂层厚度以及摩擦因数有关;与软涂层相比,硬涂层具有较大的界面剪切应力,涂层剥落、黏着失效更易发生,随着涂层厚度的增加,最大界面剪切应力先增加后减小.      

线接触载荷下材料非均质特性对滚动接触疲劳的影响

滚动接触疲劳是滚动轴承和齿轮等机械传动零部件极易发生的一种典型早期失效方式.此外,工程材料中不可避免存在杂质、夹杂和空洞等缺陷,严重影响接触副材料的性能.文中利用数值化等效夹杂方法分析x-z方向截面为椭圆形、正方形、正三角形等不同形状的杂质对基体材料应力场的影响,并以体积应力积分量化疲劳,探究非均质材料发生滚动接触疲劳的规律.结果表明,分布杂质的形状、弹性模量、深度、体积分数及摩擦系数等都对线接触载荷作用下非均质材料的体积应力积分具有重要影响.     

高硅铝合金材料高温充氧氧化工艺

针对应用广泛的高硅铝合金电子封装材料,采用高温充氧氧化工艺,对已挤压成形的Al-30Si及Al-40Si高硅铝合金材料进行后续处理,通过扫描电镜、金相显微镜、热物性测试仪及电子万能拉伸试验机等,对材料显微组织、密度、气密性、热膨胀系数、热导率及抗压强度进行了分析比较。研究结果表明:高温充氧氧化后材料晶粒长大,Si含量高的材料长大更为明显,并存在Si颗粒偏聚现象;高温氧化后材料致密度增加,气密性提高;氧化后Al-30Si材料热膨胀系数略有增加,而充氧氧化对Al-40Si材料的热膨胀系数的影响不明显,但可提高材料热导率,Al-30Si与Al-40Si材料热导率分别提高16.4%和23.5%;高温氧化工艺显著降低材料抗压强度,Al-30Si与Al-40Si材料经氧化后抗压强度分别下降26.8%和20.5%。     

飞机用轻金属材料

本文在叙述飞机与铝合金密切关系的同时,介绍了一些如何安全使用轻量化材料的情况。 1 飞机材料强度 1.1 静态强度 设计应在核定材料不同温度下的静态强度、刚性、延伸率、韧性等特性后进行。设计中必须对每一种材料、每种形状、每块板厚作10组以上的试验,然后统计处理试验数据。目前多直接用MIL—HANDBOOK—5所表示的值。但在采用新开发的材料时,必须重新求得与每种材料、每种形状、每块板厚所相应的Basis值。 1.2 疲劳强度     

基于压电阀控制的飞机全、静压管路延迟特性测试系统设计

为了研究飞机大气数据系统全、静压管路结构中压力引入口与传感器的距离对信号延迟的关系,构建了管路压力延迟特性测试系统.建立管路压力传递的数学模型,求得其传递函数,应用MATLAB进行仿真,计算出2类典型情况下的管路压力延迟理论值.然后依据测试系统气压源的高精度要求,采用压电阀作为压力调节元件,应用PID控制算法进一步提高压电阀的动态压力性能,并据此设计搭建了管路延迟特性测试系统.最后运用互相关算法计算系统压力延迟时间,与理论延迟进行对比分析.实验结果表明:该测试系统测得值能较好反映模型管路压力滞后情况,并提高了延迟时间测试精度.     

一代材料，一代飞机

 中国科协第380期青年科学家论坛--先进飞机关键材料与制造技术于2019年9月19-20日在北京举办。此次论坛由中国航发北京航空材料研究院承办。本刊摘录部分学者的主要观点,以飨读者。     

某舰船消防栓阀头的技术改进

某型号军舰消防栓阀头密封失效由于阀线损伤引起,维修困难,通过改原来的阀头与阀座＂阀线—阀线＂硬对接密封为＂阀面—阀线＂软对接密封,可以比较快捷地完成修理任务。     

装配对角接触球轴承接触特性影响分析

为了探索角接触球轴承装配过盈和轴向预紧对接触特性的影响及规律,基于赫兹接触理论及假设条件建立球轴承接触角、接触尺寸和接触应力的理论计算模型,以7206C型角接触球为对象构建有限元装配接触模型,确定配合过盈量和预紧量的加载及约束方案。通过有限元解析和理论计算获得装配体中角接触球轴承的接触区域形状、接触应力和接触角数值。结果表明:配合过盈使接触区域成圆形分布,且接触应力低、接触角略小于初值;轴向预紧使接触区扩大成扁长椭圆状且接触应力较高、接触角明显大于初值;综合装配预紧使接触形状、接触应力和接触角趋于稳定,轴承支承刚度提高。     

亲水无泡曝气材料充氧性能的试验研究

针对疏水无泡曝气膜材料存在可承受的气压较低,造价高,存在膜污染等问题,采用滤布和普通尼龙布等亲水微孔材料代替疏水膜,进行了这三种材料充氧性能的试验研究.试验结果表明200目滤布、尼龙布、160目滤布的氧总转移系数分别是0.0275、0.045、0.075;对应的氧转移速度分别是110mgO2/(L·h)、180mgO2/(L·h)、300mgO2/(L·h).这三种亲水材料的氧转移速度远远大于微生物生化需氧量速度,具有良好的充氧性能,其充氧性能能满足一般生物净化工艺的需求.     

曲面接触问题及其等距面接触特性研究

从微分几何学角度探讨了两曲面的接触问题,以及两曲面的接触状况与其等距面的接触状况之间的关系,这些内容对于讨论五坐标曲面数控加工中的刀位确定和几何残留误差的计算等将发挥重要的作用.研究发现:诱导曲率是描述两曲面间接触状况的重要几何不变量,对于点接触的两曲面,给出了二阶离差的计算公式;对于线接触的两曲面,证明了两曲面呈二阶接触的条件为两曲面在对应点处具有相同的主方向和主曲率;同时证明了两曲面若二阶密切,则其等距面也能保证二阶密切,而且原曲面的三阶离差与其等距面上的三阶离差大小也相同.     

滑动电接触表面粗糙度与接触电阻特性

为获得弓网摩擦副滑动电接触电阻与摩擦副表面材料粗糙度的关系,研究摩擦副表面粗糙度特性对接触电阻的影响,开展载流摩擦实验.从微观方面探究了接触电阻的变化规律,获得了接触压力、滑动速度、接触电流等不同实验条件对粗糙度和接触电阻的影响.研究结果表明:接触压力、接触电流越大,滑动时间越长,接触面粗糙度值越小,接触电阻越小;滑动速度越大,接触面粗糙度值越大,接触电阻越大.     

快速液压机主控阀启闭特性

通过对快速液压机动梁的运动分析,以及液压系统流体瞬变模型的研究,提出了一种根据修正正弦动梁位移曲线,并按照二维流体瞬变耦合方程,用有限元法确定主控阀启闭特性的方法,可以减少快速液压机的液压冲击与机械振动.     

PWM高速开关阀特性分析

运用数字仿真和实验相结合的方法,研究了PWM高速开关阀的开关特性、静特性和谐波特性.对开关阀的开关运动过程进行了理论分析,建立了阀开关特性的数学模型;系统地研究了阀芯位移的静特性,对影响静特性从而影响整个系统性能的脉宽调制频率f_c,阀结构特性参数t_1,t_2,t_3,t_4等进行了讨论;分析了开关阀控制系统输出伴有稳态纹波的机理。     

高压旁路阀流动传热特性

为揭示高压旁路阀阀内流体流动传热机理,采用FLUENT软件中的多相流Euler模型数值模拟研究高压旁路阀内部的流动传热过程,然后运用热耦合技术将流场温度耦合到阀体以研究阀体温度分布。研究结果表明:在高压差下,阀内流场速度整体较快,平均流速为10~30 m/s,其中最大流速出现在蒸汽与减温水喷嘴混合处,流速高达80 m/s,阀内温度场总体呈现入口高、出口低的特点,蒸汽入口温度为870 K,出口平均温度为660 K,最低温度出现在拉伐尔喷管处,约为470 K。阀体外表面无保温层时阀体温差大,约为203 K。     

飞机发动机叶片变形的非接触光学测量方法

针对飞机叶片表面变形量测量要求提出一种非接触式光学测量方法。对测量原理及测量方案进行了阐述，分析了误差来源，并估算了系统测量精度，该测量方法具有简单易行，操作方便、测量精度高等优点。     

多控特性L阀控制特性的研究

多控制特性Ｌ阀（简称多控Ｌ阀）是在常规Ｌ阀的基础上增加一插入水平段的充气管，通过调节充气管的插入深度来实现Ｌ阀对固体流率的多种调节特性曲线，从而使Ｌ阀的调节特性更灵活，范围也更宽．就多控Ｌ阀进行的试验研究和理论分析表明：通过调节充气管的插入深度并结合常规充气点可实现对固体流率的多条调节特性曲线，大大增加了Ｌ阀的调节范围．     

旋塞取样阀密封面接触力学性能及疲劳寿命研究

以旋塞取样阀为研究对象,探讨其密封面接触力学性能和疲劳寿命.应用有关力学理论对旋塞取样阀安装和取样过程进行力学分析,构建了安装过程接触面应力计算的理论模型、旋塞取样阀工作过程中旋塞径向接触应力的计算模型和旋塞表面3个具有代表性的横截面的接触应力分布计算模型.结合具体算例数值计算,研究了取样过程旋塞表面上各点接触应力变化...     

接触测量中测头半径误差的修正

以四点接触球轴承沟道轮廓测量为例，对接触测量中测头半径引入的系统误差进行了理论分析，给出修正误差的方法及微机处理数据的程序。