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激光驱动微小碎片超高速发射技术研究

时间：2022-12-30 07:36:11 其他范文收藏本文下载本文

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激光驱动微小碎片超高速发射技术研究

篇1：激光驱动微小碎片超高速发射技术研究

激光驱动微小碎片超高速发射技术研究

激光驱动微小碎片装置是地面模拟微小空间碎片对航天器超高速碰撞的重要设备,其模拟碎片的速度和整体性是两个最关键的'性能参数.文中从驱动设备的原理出发,介绍了激光性能参数、飞片靶约束层及烧蚀涂层对碎片速度和整体性的影响,并介绍了约束层和烧蚀涂层厚度设计方法及选材范围.近期的试验研究采用单膜结构飞片靶,试验可以将7μm厚、直径1 mm的铝膜驱动到8.3 km/s.

作者：张文兵董洪建龚自正童靖宇 ZHANG Wen-bing DONG Hong-jian GONG Zi-zheng TONG Jing-yu 作者单位：北京卫星环境工程研究所,北京,100094 刊名：装备环境工程 ISTIC英文刊名：EQUIPMENT ENVIRONMENTAL ENGINEERING 年，卷(期)： 4(1) 分类号：V417.6 关键词：空间微小碎片激光驱动约束层烧蚀涂层

篇2：超高速发射实验及其数值分析

超高速发射实验及其数值分析

采用多介质流体高精度欧拉并行计算程序HVL-MFPPM,对Sandia实验室和中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室进行的两个超高速发射实验装置进行数值模拟,前者给出的二级飞片前界面速度历史与VISAR实验测试和HVL-CTH程序计算结果一致,后者给出二级飞片稳定时的速度和飞行姿态与实验测试结果吻合,同时还给出了128个和216个CPU计算的`界面形状.为进一步获得更高二级飞片速度的实验装置设计提供了理论和数值分析基础.

作者：柏劲松华劲松唐蜜胡建波戴诚达谭华 Bai Jinsong Hua Jinsong Tang Mi Hu Jianbo Dai Chengda Tan Hua 作者单位：中国工程物理研究院流体物理研究所,621900,绵阳刊名：应用力学学报 ISTIC PKU英文刊名：CHINESE JOURNAL OF APPLIED MECHANICS 年，卷(期)： 25(2) 分类号：O35 O347.1 关键词：超高速发射并行计算多介质流体高精度计算方法

篇3：电动轮驱动技术研究

电动轮驱动技术研究

介绍了电动轮驱动技术的发展,电动轮的类型及特点以及电动轮驱动技术的利弊,提出了电动轮技术的发展趋势.

作者：汤双清王姣菊曾虎彪 TANG Shuang-qing WANG Jiao-ju ZENG Hu-biao 作者单位：三峡大学,机械与材料学院,湖北,宜昌,443002 刊名：机械工程与自动化英文刊名：MECHANICAL ENGINEERING & AUTOMATION 年，卷(期)： “”(2) 分类号：U469.72 关键词：电动轮电动车研究

篇4：广播电视发射站防雷技术研究论文

广播电视发射站防雷技术研究论文

广播电视发射站以接收、发射及转化广播电视信号为主要任务，为人们提供外界的多种信息交流，对人们的生活意义重大，加强广播电视发射站的防雷保护，维护发射站的正常工作，对人们的生产及生活意义重大。随着信息技术和卫星信号技术的进步，广播电视发射站加设了诸多新型的电子设备实现多种类型及强度的信号接收，无线信号的电磁波动等增加了发射站设备遭受雷击的概率，需要选用合理的防雷技术措施，减少雷击对发射站的侵害，降低经济损失。

一、雷电种类及对广播电视发射站的危害

1直击雷

直击雷是指带电的云层对地面某处的凸起物发生的放电现象，接触中产生几万伏甚至几百万伏的电压峰值，具有巨大的电磁效应、热效应和机械效应，对电气设备及建筑物的损害。当直击雷击中广播电视发射台时，冲击电流在发射站设备内形成幅值很高的冲击电压波，破坏电气设备的绝缘层，冲击电流的巨大电动力作用造成被击中物体的炸裂现象等，造成严重经济损失。

2感应雷

静电感应雷是带电的积云在接近地面时，地面物体（尤其是导体）聚集起大量与雷电极性相反的束缚电荷，在雷击发生过程中积云中的电荷成为自由电荷产生过高的静电电压，造成建筑物或建筑物内的导线及金属设备放电产生电火花，引起爆炸及火灾等，危害建筑附近的人身及供电系统安全。广播电视发射站作为区域内的最高建筑导体，在静电感应发生后诱导蔓延的雷电电荷，造成大量电荷在发射站设备内堆积，发生电子设备的爆炸等。电磁感应是在雷击事故发生以后，雷电流在周围空间发生迅速变化的清理磁场，在一定范围内对金属导体发生感应性高电压，是对导体的二次方点，破坏电气设备的范围增加。3雷电侵入波雷电侵入波是指雷电击中广播电视发射站的'供电线路或金属管道而产生的强力冲击波，冲击波可以沿着管道或传输线路迅速传播，传输至发射站造成连接设备的绝缘防护被破坏，促使低压雷电波窜入高压系统中，引发触电事故等的电力故障，危害发射站的安全可靠运行。

二、广播电视发射站的防雷击技术措施

1发射塔的防雷技术措施

1.1避雷针安装防雷技术

发射塔的常规防雷方式是在塔尖部位安装避雷针，避雷针的安装作用原理是，可以实现直击雷击中目标时将强大的电流导入至大地中，带电的积云在靠近广播电视发射塔时将感应的电流通过尖端放电实现雷云的综合，确保防雷工作的完成。避雷针的防雷范围为针端向下45°的倾斜锥形空间范围，避雷针选择需要时根据发射塔的具体高度及底座直径判断，确保避雷针的长度及直径满足该发射塔的避雷需求，需要在避雷针的外表涂刷镍锌覆盖物，并在尖端指定部位涂刷金属银，确保涂刷均匀饱满。

1.2防雷地网的应用防雷技术防雷地网的建设需要以发射站机房建设为中心，确保防雷地网的建设覆盖发射站的电气设备，防雷地网的地段选择需要考虑建设地带的干燥及地质稳定，并根据电网建设的规范及约束因素综合判断，控制电网线路在70m以内，地网中的接地棒布置原则是确保棒与棒之间的距离在20m左右，接地棒的长度不小于2m，埋设过程中需要避开地下各类管道，埋设完毕后进行有效的焊接，保持铁塔、设备机房与大地的连接可靠稳定。

1.3接地装置接地装置主要包括接地体与电线组成，接地体是与大地相连接的金属物体，接地线是接地体与大帝之间的金属导线。接地装置布置中要求将电气设备的连接装置与金属导线可靠的接入防雷网中，使防雷网与接地装置结合成为整体，确保防雷作用最优化。接地装置容易发生腐蚀现象，造成接地装置不能满足接地短路电流热稳定的要求。为避免腐蚀现象的发生或延缓腐蚀现象，需要选择热镀锌钢材，焊接需要机械强度和饱满度符合使用要求，避免焊接操作中的缺陷，焊接完成后清理碎渣被敲净药皮，使用沥青做防腐剂，沥青的涂刷需要根据气温进行加热处理，达到涂刷使用温度进行涂刷，对于明漏部位，补刷银粉漆。电缆沟内对湿度进行处理，选择的干燥剂不能对沟内的电缆产生影响。

2供电线路的防雷技术措施

供电线路在铺设过程中，在起始端分别设置安装防雷变压器，充分缓解供电线路带来的雷电冲击，并防止雷电击中线路桅杆引发电源破坏的现象。线路搭设的桅杆上按照使用要求设置避雷针，避雷针的选择需要根据桅杆的高度及桅杆间的距离，确保桅杆的避雷效果符合防雷击的标准要求。架空电缆的入户端处加设避雷器，并将避雷器与电气设备的接地端进行连接。发射站的电缆接入选择深埋地下的引入方式，将电缆在防雷地网的外围进行接地埋设，在接地电网内进入发射塔及电气设备机房的接入。

结语

广播电视发射站在防雷措施布置中，需要将避雷针，接地装置及电源接地极、发射金属他连线及电气设备进行有效的可靠连接，使发射站内形成有序的防雷整体，实现等电位电压的链接要求，充分降低电位差，对整体中的链接各部位进行保护。广播电视发射站的重要作用需要充分重视防雷技术的安装措施，需要根据地区的差异设计及安装有效的防雷技术措施，被对防雷设施进行定期的养护和检测，发现问题需要及时处理，保障防雷技术措施发挥可靠多用，保障广播电视的安全运行。

篇5：微小卫星热控关键技术研究

微小卫星热控关键技术研究

介绍了国内外微小卫星的现状与发展趋势.针对微小卫星高功率密度和低热惯性给热控设计带来的.新问题,讨论了微小卫星的热控制技术,提出了新的设计理念和方法.文章认为,必需尽快研发微机电技术,如何小型化、轻量化、智能化解决散热问题是微小卫星热控制的关键所在.

作者：潘增富 PAN Zengfu 作者单位：航天东方红卫星有限公司,北京,100094 刊名：航天器工程 ISTIC英文刊名：SPACECRAFT ENGINEERING 年，卷(期)： 16(2) 分类号：V57 关键词：微小卫星热控制技术高功率密度微机电技术

篇6：空间碎片超高速碰撞的数值方法研究

空间碎片超高速碰撞的数值方法研究

应用非线性动力学数值仿真软件AUTODYN-2D对空间碎片的超高速碰撞问题进行模拟,研究不同数值计算方法和材料模型的适用范围,空间碎片形状对碎片云的影响,冲击相变等问题.结果表明,在研究超高速碰撞中普遍采用的'SPH方法可以很好地模拟碎片云的情况,但是难以对冲击相变问题进行模拟,而采用侵蚀模型的拉格朗日方法可较好地反映冲击相变现象.Tilloston状态方程适用于描述冲击相变问题,包括汽化问题.Johnson-Cook强度模型用来对应变硬化、应变率硬化以及熔化等问题进行模拟.因此,在当速度足以使材料发生相变时,Tilloston状态方程和Johnson-Cook强度模型是比较好的选择.

作者：王芳李磊金俊冯顺山 WANG Fang LI Lei JIN Jun FENG Shun-shan 作者单位：北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室,北京,100081 刊名：中国安全科学学报 ISTIC PKU英文刊名：CHINA SAFETY SCIENCE JOURNAL 年，卷(期)： 16(5) 分类号：X944 关键词：超高速碰撞计算方法材料模型相变数值仿真

篇7：航天器空间碎片超高速撞击防护的若干问题

航天器空间碎片超高速撞击防护的若干问题

空间碎片对航天器的超高速撞击损伤已受到国内外的普遍重视,如何使在轨航天器对空间碎片进行有效防护是航天器长寿命、高可靠安全运行的重要保障.文章概述了空间碎片环境现状、空间碎片超高速撞击危害以及国内外空间碎片防护的研究现状和趋势.重点介绍了航天器常用的.Whipple防护结构及其各种衍生结构的防护性能和弹道极限方程(BLE),评述了这些防护结构防护性能的优缺点.

作者：龚自正杨继运张文兵童靖宇向树红庞贺伟 Gong Zizheng Yang Jiyun Zhang Wenbing Tong Jingyu Xiang Shuhong Pang Hewei 作者单位：龚自正,杨继运,张文兵,童靖宇,向树红,Gong Zizheng,Yang Jiyun,Zhang Wenbing,Tong Jingyu,Xiang Shuhong(北京卫星环境工程研究所,北京,100094)

庞贺伟,Pang Hewei(中国空间技术研究院,北京,100094)

刊名：航天器环境工程 ISTIC英文刊名：SPACECRAFT ENVIRONMENT ENGINEERING 年，卷(期)： 24(3) 分类号：V520 V445.1 关键词：空间碎片超高速撞击防护结构弹道极限方程

篇8：数字广播电视信号发射技术研究论文

广播电视不仅是一项行业的建设，同时也是一项拥有技术发展和变革的技术行业。现阶段在进行行业发展的时候，需要使用较多的技术开展全新的覆盖面的增长，这样就在一定的层面上让发射技术实现较高程度发展。我国的.地域范围较为宽阔，广播电视需要对一些地域较为偏远的地区实现机信号的覆盖，让更多的人们实现电视广播的接受。发射技术是一项综合性较高的数字技术，能够实现多功能的建设和发展，能够让广播电视实现健康的发展和行业建设。

一、数字广播发射技术的特点分析

1.1可靠性很高

广播电视在进行数字化的发展过程中，其发射技术是一项综合性较高的技术，能够将计算技术和具体信息处理实现较高程度的技术使用，让整体功能建设实现一定的发展。在进行信号发射的过程中，系统建设是由较多的硬件和高端性较高的软件实现一定的组建。软件和诸多硬件建设是具有很强的稳定性[1]。也呈现一定的可靠性，这样就让整体系统建设实现较高的运行，能够在很长时间内实现正常的运行和功能发挥。

1.2具有开放性

当前在进行系统建设的时候，电视行业发展是根据国家正规的诸多规矩和建设标准开展的，具有很强的规范性。在这一系统建设中，让设备实现无缝的衔接[2]。进而让整体系统运作实现完整的功能建设，让系统实现一定层面的功能扩充。通过这些建设，能够让系统功能实现较高的功能发展，具有开放性。

1.3技术先进

发射技术是在计算机这一项较高科学工程实现发展的基础上实现建设的，经过一阶段的发展，技术已经成为发展较为成熟的运用。基于这一发展现实，可以说发射技术是能够降低发展过程中的风险，让电视系统实现很好的稳定建设，让系统实现较为稳定的发展。可以说，技术先进让广播电视呈现顺利发展。

1.4安全性稳定

广播电视实现发展的一项首要因素就是安全性，只有实现安全性，才能让整体运作实现有优质的发展，让系统信号实现稳定的发射和覆盖，提升行业发展的安全度。虽然发射技术已经形成稳定建设，但是在日后的发展和具体规划的过程中，要重视安全发展，让系统实现较高的质量运行，提升信号覆盖质量。

二、发射技术具体分析

2.1DVB技术

该项技术运行的原理主要是利用卫星，地面建设的控制系统等媒介实现信号的传输以及交换工作。该项技术在实现视频或者是音频信号处理的同时，对相关的字幕以及图像信息实现有效的处理[3]。但是，该项技术在使用的过程中存在一定限制，必须要通过费用支付实现技术使用，也负面建设的一种体现。

2.2ATSC技术

ATSC技术在运用的时候，是通过三个不同的层级实现构成的。一层级是定像层，主要是对图像进行确定的形式。二层级是对图像进行压缩的层级，使用一定的标准进行压缩。三层级是调制层，对一层级和二层级的诸多图像数据开展调制工作，最后实现数据发射的工作。

2.3ISDB技术

这项技术主要是在日本起源，其核心建设为无线技术和计算机呈现的发展技术进行有效的结合，并在电视行业实现一定的运用。通过这种模式提升信号在传输具体时间内的范围，以实现多元的技术服务工作。可以说，该项技术在发展的过程中使用的范围较广，起到有效的信号传输功能。

三、结论

可以说，数字技术的发展为电视发展呈现一定的技术支撑，其发射技术在其发展过程中也实现较高的发展和技术呈现。在多项技术发展的支撑下，发射技术实现一定的功能发展和具体建设。当前使用较多的发射技术有DVB技术、ATSC技术以及ISDB技术。这些技术的应用让电视行业的信号覆盖的范围实现增长，提升信号传输的安全和稳定质量。电视信号的具体传播效率实现增长，让人们的生活实现较高信息的吸收。

参考文献

[1]王夏敏.广播电视数字发射覆盖技术分析[J].科技创新与应用，，(18):88.

[2]朱立仲.广播电视数字发射覆盖技术研究[J].数字技术与应用，2016，(06):82.

[3]刘政.广播电视数字发射覆盖技术探讨[J].科技传播，2016，(11):91-92.

篇9：激光熔覆技术研究的论文

介绍了激光熔覆技术的发展、应用、设备及工艺特点，简述了激光熔覆技术的国内外研究现状，指出了激光表面改性技术存在的问题，展望了激光熔覆技术的发展前景。

0引言

激光熔覆技术是20世纪70年代随着大功率激光器的发展而兴起的一种新的表面改性技术，是指激光表面熔敷技术是在激光束作用下将合金粉末或陶瓷粉末与基体表面迅速加热并熔化,光束移开后自激冷却形成稀释率极低,与基体材料呈冶金结合的表面涂层,从而显著改善基体表面耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性等的一种表面强化方法[1~3]。如对60#钢进行碳钨激光熔覆后，硬度最高达2200HV以上，耐磨损性能为基体60#钢的20倍左右。在Q235钢表面激光熔覆CoCrSiB合金后，将其耐磨性与火焰喷涂的耐蚀性进行了对比，发现前者的耐蚀性明显高于后者[4]。

激光熔覆技术是一种经济效益很高的新技术,它可以在廉价金属基材上制备出高性能的合金表面而不影响基体的性质，降低成本,节约贵重稀有金属材料，因此,世界上各工业先进国家对激光熔覆技术的研究及应用都非常重视[1-2、5-7]。

1激光熔覆技术的设备及工艺特点

目前应用于激光熔覆的激光器主要有输出功率为1~10kW的CO2激光器和500W左右的YAG激光器。对于连续CO2激光熔覆,国内外学者已做了大量研究[1]。近年来高功率YAG激光器的研制发展迅速,主要用于有色合金表面改性。据文献报道,采用CO2激光进行铝合金激光熔覆,铝合金基体在CO2激光辐照条件下容易变形,甚至塌陷[1]。YAG激光器输出波长为1.06μm,较CO2激光波长小1个数量级,因而更适合此类金属的激光熔覆。

同步注粉式激光表面熔覆处理示意图[8]

激光熔覆按送粉工艺的不同可分为两类:粉末预置法和同步送粉法。两种方法效果相似,同步送粉法具有易实现自动化控制,激光能量吸收率高,无内部气孔,尤其熔覆金属陶瓷,可以显著提高熔覆层的抗开裂性能,使硬质陶瓷相可以在熔覆层内均匀分布等优点。

激光熔覆具有以下特点[2、9]：

(1)冷却速度快(高达106K/s),属于快速凝固过程,容易得到细晶组织或产生平衡态所无法得到的新相,如非稳相、非晶态等。

(2)涂层稀释率低(一般小于5%),与基体呈牢固的冶金结合或界面扩散结合，通过对激光工艺参数的调整,可以获得低稀释率的良好涂层,并且涂层成分和稀释度可控;

(3)热输入和畸变较小,尤其是采用高功率密度快速熔覆时,变形可降低到零件的装配公差内。

(4)粉末选择几乎没有任何限制,特别是在低熔点金属表面熔敷高熔点合金;

(5)熔覆层的厚度范围大,单道送粉一次涂覆厚度在0.2~2.0mm,

(6)能进行选区熔敷,材料消耗少,具有卓越的性能价格比;

(7)光束瞄准可以使难以接近的区域熔敷;

(8)工艺过程易于实现自动化。

很适合油田常见易损件的磨损修复。

篇10：激光熔覆技术研究的论文

激光熔覆技术是—种涉及光、机、电、计算机、材料、物理、化学等多门学科的跨学科高新技术。它由上个世纪60年代提出,并于1976年诞生了第一项论述高能激光熔覆的专利。进入80年代,激光熔覆技术得到了迅速的发展,近年来结合CAD技术兴起的快速原型加工技术,为激光熔覆技术又添了新的活力。

目前已成功开展了在不锈钢、模具钢、可锻铸铁、灰口铸铁、铜合金、钛合金、铝合金及特殊合金表面钴基、镍基、铁基等自熔合金粉末及陶瓷相的激光熔覆。激光熔覆铁基合金粉末适用于要求局部耐磨而且容易变形的零件。镍基合金粉末适用于要求局部耐磨、耐热腐蚀及抗热疲劳的构件。钴基合金粉末适用于要求耐磨、耐蚀及抗热疲劳的零件。陶瓷涂层在高温下有较高的强度,热稳定性好,化学稳定性高,适用于要求耐磨、耐蚀、耐高温和抗氧化性的零件。在滑动磨损、冲击磨损和磨粒磨损严重的'条件下,纯的镍基、钴基和铁基合金粉末已经满足不了使用工况的要求,因此在合金表面激光熔覆金属陶瓷复合涂层已经成为国内外学者研究的热点,目前已经进行了钢、钛合金及铝合金表面激光熔覆多种陶瓷或金属陶瓷涂层的研究[1、10]。

3激光熔覆存在的问题

评价激光熔覆层质量的优劣,主要从两个方面来考虑。一是宏观上,考察熔覆道形状、表面不平度、裂纹、气孔及稀释率等;二是微观上,考察是否形成良好的组织,能否提供所要求的性能。此外,还应测定表面熔覆层化学元素的种类和分布,注意分析过渡层的情况是否为冶金结合,必要时要进行质量寿命检测。

目前研究工作的重点是熔覆设备的研制与开发、熔池动力学、合金成分的设计、裂纹的形成、扩展和控制方法、以及熔覆层与基体之间的结合力等。

目前激光熔敷技术进一步应用面临的主要问题是:

①激光熔覆技术在国内尚未完全实现产业化的主要原因是熔覆层质量的不稳定性。激光熔覆过程中,加热和冷却的速度极快,最高速度可达1012℃/s。由于熔覆层和基体材料的温度梯度和热膨胀系数的差异,可能在熔覆层中产生多种缺陷,主要包括气孔、裂纹、变形和表面不平度[1]。

②光熔敷过程的检测和实施自动化控制。

③激光熔覆层的开裂敏感性，仍然是困扰国内外研究者的一个难题，也是工程应用及产业化的障碍[1、11]。目前，虽然已经对裂纹的形成扩进行了研究[1]，但控制方法方面还不成熟。

4激光熔覆技术的应用和发展前景展望

进入20世纪80年代以来,激光熔敷技术得到了迅速的发展,目前已成为国内外激光表面改性研究的热点。激光熔敷技术具有很大的技术经济效益,广泛应用于机械制造与维修、汽车制造、纺织机械、航海[12]与航天和石油化工等领域。

目前激光熔覆技术已经取得一定的成果,正处于逐步走向工业化应用的起步阶段。今后的发展前景主要有以下几个方面:

(1)激光熔覆的基础理论研究。

(2)熔覆材料的设计与开发。