针对军事演习、训练和作战等任务中多无人机系统协同飞行相互干扰的问题,研究了多无人机系统协同飞行试验方法。首先,根据无人机系统数据链频谱特性进行干扰分析并构建相互干扰矩阵,计算地面控制站和无人机的空间隔离度。随后,根据空间隔离度要求,完成多无人机系统地面试验和飞行试验的布置方案设计。最后,通过地面试验和飞行试验验证多无人机系统协同飞行过程中的兼容性。结果表明,提出的多无人机系统协同飞行试验方法能够有效降低试验成本,提高飞行试验的成功率。
蓄热式热氧化炉(RTO)广泛应用于处理工业废气中的挥发性有机物(VOCs)。炉膛超温是影响RTO安全的常见因素之一,RTO上设置了热旁通管道,对炉膛超温进行直接泄放从而确保RTO的安全运行。高低温气体的混合效果直接影响后续设备安全,本研究针对热旁通管道不同的流速,利用SST-K-Omega模型对混风箱内气体混合的流场、温度场进行计算分析。结果显示,混风箱出口处上部温度较高,随着高温气体流量的增加,混风箱出口的最高温度、温度均方根(RMS)偏差随之升高。在此结果的基础上,提出了增加旋流板、喷淋方案,从而实现混合均匀、降温的效果。
以涂层表面温度的监测为切入点,探究涂层在干热沙漠环境太阳辐射下的表面温度变化规律。首先对光纤试验涂层进行温度标定,其次对环境因素数据进行主成分分析,筛选对涂层表面温度影响较大的环境因素,应用统计学方法和机器学习算法,建立大气环境因素与涂层表面温度关联模型,建立的模型均能在一定程度上实现涂层表面温度预测。通过模型验证及统计参数评估,三种模型中BP神经网络预测效果最好,模型的预测准确率大于85%。因此,选用BP神经网络作为涂层表面温度的预测模型,为下一步的涂层表面温度与涂层退化间的关系研究提供理论支撑。
自动驾驶的汽车电子系统处于全天候、多工况、长时间在线服役状态,长期承受高低温循环、高湿凝露及随机振动等恶劣环境,应力叠加效应对其可靠性和安全性构成严重威胁。本文将典型自动驾驶电子单元域控制器、雷达/摄像头模组等作为研究对象,在梳理典型服役工况和相关环境试验标准的基础上,基于温度、湿度与振动数据构建面向自动驾驶应用的温度-湿度-振动综合环境应力谱,设计单一应力与多应力叠加的加速试验方案,搭建温湿度箱与三向电动振动台组合的综合试验平台,并实现关键电性能与功能状态的在线监测。通过开展寿命统计、退化特征提取及多元相关性分析,揭示温湿度振动叠加条件下寿命缩短规律及非线性叠加特征,明确高温高湿与中高频振动耦合是引发焊点疲劳、封装开裂及腐蚀失效的主导应力组合。结合失效样品的X射线与显微结构分析,验证应力-响应-失效之间的关联关系,在此基础上提出对于自动驾驶的器件选型、结构防护及环境试验谱优化建议,为自动驾驶汽车的电子环境适应性设计和整车可靠性验证提供参考方法与数据支撑。
针对消声室用平板吸声结构低频吸声性能不足的问题,通过数值仿真与实验测试相结合的方法进行优化研究。首先,基于阻抗管测试传递函数法理论,利用COMSOL Multiphysics软件构建了阻抗管数值仿真模型,该仿真模型可支持多层吸声结构和带空腔结构的建模。通过对比阻抗管实验结果与仿真分析结果,相对误差在5%以内,验证了该模型的准确性。在此基础上,利用该声学仿真模型对平板吸声结构展开参数化研究,分析容重、厚度等参数对其吸声系数的影响。将参数化研究得出的结论用于指导优化设计,提出并对比了多种改进方案的结构吸声特性,遴选出低频性能更优的平板吸声结构配比。最终,将优化方案应用于半消声室设计中,通过测量其自由声场衰减曲线,证明该方案能有效将房间的截止频率从100 Hz拓展到80 Hz,80 Hz处的自由声场半径从2.7 m扩大至4 m。
为解决导弹在运输途中及野外战备值班时,低温环境导致的凝胶推进剂凝固失效的难题,设计了一种导弹外部保温供电及温度监测系统,通过闭环控制方式实现了对导弹内部燃料舱体的温度监测和保温供电。试验验证了该系统在某型号导弹实际运输途中的应用效果。结果表明,在低温环境下,该系统的闭环控制策略能有效控制导弹内部燃料舱体的加热保温过程,使凝胶推进剂的温度始终维持在20~40℃。该系统具有自持能力强、操作简单、便于携带和部署等优点,提高了导弹在恶劣环境下的作战适应性与可靠性,具有实用价值。
基于有限元仿真方法对某空调产品格栅进行机械冲击仿真分析,以验证其结构设计的合理性。通过对结构特征和强度的仿真分析和试验对比,结果表明,产品格栅结构设计满足安全标准要求。同时,基于试验对比,验证了有限元仿真在验证产品机械强度上的可行性,为产品在前期开发过程中进行强度验证提供了一种可行方法。
为分析地铁牵引电动机的实际振动环境与IEC 61373:2010标准数据之间的差异,本文通过对某型地铁牵引电动机进行线路振动测试,采用统计容差法归纳获得实测加速度功率谱密度(PSD),并与标准谱进行对比分析,进而开展随机振动仿真以评估结构响应。研究发现,实测振动在2~100 Hz频段能量占比为43.8%~52.1%,表明100~500 Hz仍存在不可忽略的激励成分;与IEC 61373:2010标准相比,该频段实测加速度均方根值(RMS)总体偏低,且PSD谱在大部分频带内低于标准谱。随机振动仿真结果显示,在实测PSD谱激励下,垂向和横向1σ应力响应低于标准谱结果,纵向1σ应力值则更高,且横向和纵向的应力最大点位置由电动机的机座螺栓孔转移至传动端的端盖筋板处。结果表明,完全依赖现行标准可能无法准确识别实际运营中的关键风险,本研究验证了“实测-仿真”方法的有效性,并强调基于实测载荷进行结构评估的重要性。建议在国内开展多线路、多型号牵引电动机的实测与振动数据积累,为建立更符合我国轨道交通条件的振动试验标准提供数据支撑。
海上浮动核电站是创新能源保障方式、优化海洋能源结构的重要选择之一。海上浮动核电站作为核设施,其重要设备需经过严格的设计验证及设备鉴定。现有陆上核电厂设备鉴定的配套法规和标准体系未涉及海洋条件的内容,无法完全满足海上浮动核电站设备鉴定的要求。本文通过与陆上核电厂设备鉴定方法比较,分析了海上浮动核电站设备鉴定所面临的特有环境挑战及其环境试验考核要求,认为海洋环境中的稳态与动态力学环境、振动与冲击环境、腐蚀环境等对设备的安全功能有重要影响,应作为海上浮动核电站设备鉴定的环境试验考核要素,并据此提出了海上浮动核电站设备鉴定时需增加的环境试验考核要求。
为提升大型智能装备电磁兼容(EMC)现场测试准确性,完善测试技术方法,提供大型智能装备EMC抗扰度现场测试理论支持与应用参考,本文通过原理推导结合实际案例,分析了静电放电抗扰度、射频电磁场抗扰度、射频场感应的传导骚扰抗扰度项目中现场测试方法存在的技术漏洞,总结了现行标准测试体系与实际测试所存在的问题,归纳了现有大型智能装备EMC抗扰度现场测试技术的优缺点,并对未来的技术发展方向做出展望。