基于瞬态球状热斗篷的地下浅层目标红外隐身技术研究

由于浅层地下目标与背景土壤的热物性不同，影响了整个区域表面的温度场分布，容易被敌方探测系统发现并击毁。针对这一问题，考虑太阳辐射、天空辐射以及风速的影响，本文建立了埋藏地下目标的区域温度分布传热模型，揭示了不同时段埋藏地下目标对区域表面温度场的影响。在变换热力学的基础上，通过坐标变换的方法，推导出球状瞬态热斗篷的导热系数的通解表达式；根据等效介质理论，对设计的热物性参数进行均质化，并通过数值实验方法验证了基于热斗篷地下目标红外隐身技术的可行性。     

采用瞬态球状热斗篷方法的浅层地下目标红外隐身技术

由于浅层地下目标与背景土壤的热物性不同,影响了整个区域表面的温度场分布,容易被敌方探测系统发现并击毁。针对这一问题,考虑太阳辐射、天空辐射以及风速的影响,建立了埋藏地下目标的区域温度分布传热模型,揭示了不同时段埋藏地下目标对区域表面温度场的影响。在变换热力学的基础上,通过坐标变换的方法,推导出球状瞬态热斗篷的导热系数的通解表达式。根据等效介质理论,对设计的热物性参数进行均质化,并通过数值实验方法验证了基于热斗篷地下目标红外隐身技术的可行性。     

热交联法制备低含氧量碳化硅纤维初步研究

通过对低预氧化程度的聚碳硅烷 (PCS)纤维进行热交联处理 ,降低SiC纤维中的氧含量 ,经过二步烧成法制备出机械性能及高温耐氧化性能优良的连续SiC纤维。通过IR、XRD、SEM、元素分析仪等分析手段系统研究了研究了热交联碳化硅纤维的热交联处理的工艺条件、烧成工艺 ,研究了热交联碳化硅纤维的组成、微观结构及其与纤维的力学性能、高温抗氧化性能的关系     

石墨烯电声换能器的设计与对比

为了使石墨烯电声换能器获得最优性能，主要针对石墨烯热致发声器件和静电式发声器件进行了发声机理研究，通过理论建模和分析，得到了薄膜尺寸、厚度以及应力等结构参数对两种电声换能器的频率响应特性的影响规律。通过微纳加工制造方法设计和制备了一批不同结构参数下的电声换能器，并对这些器件进行了性能测试和对比分析，结果表明：薄膜厚度对热致电声换能器发声声压影响显著，即薄膜越薄，该电声换能器的发声声压越大；薄膜半径、厚度和应力对静电式电声换能器的频带影响较大，即薄膜半径越大，厚度越薄，应力越小，该电声换能器频带越宽。以上研究为优化选取石墨烯电声换能器的类型，优化设计结构参数，提升器件发声性能奠定了基础。     

导弹结构热防护一体化设计与优化

针对导弹面临的严酷气动热力环境,基于传统波纹夹芯结构,为导弹设计了一种兼具承载和热防护功能的一体化结构。建立热-结构耦合计算模型,对一体化结构进行结构承载与热防护性能分析,结果表明:一体化结构在高温下具有较好的承载能力;增加一体化结构隔热层与内壁厚度有助于提高导弹的热防护效率。以一体化结构热防护效率最高和质量最小为目标,采用第二代非支配排序遗传算法实现了多目标优化,并认识到:一体化结构热防护效率与质量相互影响,设计时需要需综合考虑。     

任意角度方形热斗篷的设计与仿真

为了更好地控制热流的传递,首先通过坐标变换的方法,推导出方形热斗篷的导热系数的表达式,并设计出了具有任意角度的方形热斗篷;其次,通过软件Comsol Multiphysics对旋转角为π/4和5π/12的方形热斗篷进行了仿真分析。结果表明:热流能够较好地绕过内部保护区域,具有很好的隐形效果。这一技术为热流流动路径和目标温度场的控制奠定了理论基础。     

基于热物理仿真分析的红外点目标特征提取与识别

根据弹道中段空间目标和诱饵的表面温度分布规律，从热物理的角度分析了目标和诱饵的红外光谱辐射特性，指出了弹道中段目标和诱饵红外辐射特性的本质差别，并据此提出了红外目标识别中的特征基函数，用特征基函数构造红外点目标识别的四维特征矢量。仿真实验表明，这一特征矢量用于红外点目标识别非常成功。     

基于高速电弧喷涂的材料制备与成形一体化技术

材料制备与成形一体化技术是装备再制造关键技术之一。对于一些难以合成及加工成形的材料,采用高速电弧喷涂粉芯丝材的方法,通过喷涂弧区的快速、动态冶金过程,同步实现新材料的合成与成形,即在再制造快速成形过程中实现新材料的合成与制备。这一技术一方面可通过新材料设计,制备出赋予零件防腐蚀、耐磨损、耐高温等性能的涂层体系,另一方面它突破了热喷涂技术只能制备薄涂层传统观念,在开展制造零件用的快速成形材料方面也具有良好的研究空间。基于高速电弧喷涂的材料制备与成形一体化技术在舰船钢结构长效防腐、电站锅炉管道防护、装备零件成形制造与再制造等领域具有良好的应用前景。     

平流层长航时气球上升过程超冷现象影响因素分析

平流层长航时气球超冷现象是指内部浮升气体温度低于外界大气温度,超冷会引起浮力损失进而阻碍气球上升过程。建立了长航时气球辐射、对流等热模型和上升过程动力学模型,仿真分析了初始净浮力、蒙皮热物性参数、放飞时间和放飞日期等因素对超冷现象的影响规律。研究结果表明,上升过程内外温差随初始净浮力增大而增大且变化显著,可见光吸收率和红外吸收率增大时,内外温差值总体上呈减小趋势;放飞时刻和放飞日期对超冷现象影响较小,但放飞时间不同,气球上升至设计驻空高度的时间差别较大。该结论可为平流层浮空器总体方案设计和放飞试验提供有益参考。     

棕垫材料火灾危险性的热解动力学研究

利用热重分析仪,通过空气与氮气下棕垫材料的对比试验,建立热解表观动力学模型,对棕垫材料的火灾危险性进行分析。通过对试验数据的分析表明,在空气气氛下,棕垫材料第一步失重阶段热解表观动力学模型较好地符合相界反应球形对称模型,第二步与第三步失重阶段较好地符合二级反应模型,活化能范围为32.42-59.09 kJ·mol^-1;在氮气气氛下,棕垫第一步失重阶段较好地符合二级反应模型,第二步失重阶段较好地符合零级反应模型,活化能范围为56.92-72.56 kJ·mol^-1。对比分析其他室内材料的燃烧属性表明,棕垫材料活化能较低、热稳定性差。说明棕垫材料是一种易燃烧物质,火灾危险性较大。     

飞行器涂层防热选材、设计与应用

就防热材料选材、设计,主要是涂层设计原理和设计过程中需要考虑的一些问题浅谈了一些体会,对变密度非稳态的、有机/无机杂化防热涂层材料的热导率计算等参数辨识方法原理作了初步探讨,还介绍了几种热防护涂层(TPC)的性能、应用情况和防热效果.     

含相变材料热结构拓扑优化研究

针对承受热载荷工况的结构,以加强筋作为研究对象,研究了一种通过引入铝基相变材料来延迟结构温升的热控方案,针对相变传热过程非线性强,灵敏度分析困难的问题,基于Kriging代理模型优化算法与设计变量较少的基于材料场级数展开的拓扑描述方法,提出了一种考虑相变传热过程与材料温度效应的以重量为约束,以截面抗弯刚度最大为目标的截面拓扑优化方法。并研究了2种铝基相变材料,得到了在热载荷作用下,使截面抗弯刚度最大的材料分布形式。对优化构型的分析表明,在TA15加强筋截面中加入铝基相变材料可以高效的延长加强筋结构在高温环境中的工作时间。     

35CrMnSiA材料的TIG焊接技术

通过对超高强钢35CrMnSiA厚壁管的TIG焊接工艺技术的研究探索、分析及一系列的试验。掌握了35CrMnSiA材料的焊接要点，解决了35CrMnSiA的焊接技术难题，在合理的规范参数和必要的焊接工艺措施下获得了满意的焊接接头质量，应用到重要的焊接结构中。     

热等离子体技术在处理危险废物方面的应用

热等离子体技术由于其高区域温度、高能量密度等特征,已被广泛应用于冶金、材料、航天、电子、化工、机械加工等领域,而且在处理各种危险废物方面也显示出独特的优点,被誉为环保友好新技术。简要介绍了热等离子体技术的特点及其在处理放射性废物、焚烧炉底灰与飞灰、生物与医疗废物、工业危险废物的处理和资源回收等环境保护方面的应用。同时论述了热等离子体技术在我国危险废物处理方面的应用前景。     

热图像与瞄准镜分划图像实时叠加处理系统研究

热像仪是夜战中用于观察和瞄准的重要装备,但目前装备的某些坦克和装甲车辆上的热像瞄准镜,本身并不具有瞄准分划,因而也就很难获取目标更多的信息,限制了对目标进行有效的瞄准射击:为了使其热像瞄准镜同样具有坦克微光瞄准镜所具有的功能,作者利用高速数字信号处理器ADsP21535开发评估板,研究设计了热图像和瞄准镜分划图像实时叠加处理系统,从而较好的解决上述问题.     

无卤磷系阻燃环氧树脂复合材料的制备及阻燃性能研究

采用双酚A-双（磷酸二苯酯）分别与聚磷酸铵和纳米二氧化硅复配制备新型无卤阻燃环氧树脂（EP）材料。通过氧指数、垂直燃烧和锥形量热研究环氧树脂复合体系的阻燃性能。通过热失重和电镜扫描分析对比不同阻燃体系的热分解过程及燃烧炭层结构，推测阻燃机理。     

地面热成像系统观察条件下目标能见度模型

本文在研究大气自我传输特性的基础上,对目标与背景的辐射传输特性进行了分析,提出了大气干扰辐射度,视辐射对比度和视辐射对比阈的概念,推导了地面热成像系统观察条件下的目标能见度模型公式,并通过实验初步验证了该能见度模型公式的可信性。     

目标热红外伪装分级及其伪装效果的定量评价

本文以热红外侦察系统的性能模型为基础,分析研究了热红外的伪装目标能见度与其伪装措施控制参数之间的定量关系,进而确定热红外伪装措施的分级标准和适应条件,利用热红外伪装目标能见度与安现概率的转换关系建立了热红外侦察条件下目标的发现概率模型,为目标热红外伪装效果定量评价提供了计算模式,以便输入各级伪装措施的技术控制参数,确定不同等级伪装措施的定量指标。     

一步法制备石蜡微胶囊的中试研究及性能表征

采用一步法在100L反应釜内进行石蜡微胶囊制备的中试，表征了石蜡微胶囊的微胶囊化率、粒径和热性能，探讨了中试工艺对产品性能的影响。结果表明中试产品与实验室小试产品的性能基本接近。中试石蜡微胶囊的微胶囊化率为70％，平均粒径为54．0μm，相变范围为40～80℃，相变峰值和热焓分别为65℃，114J／g，分解温度达250℃。     

国内外导弹热结构分析研究综述

对国内外导弹的气动加热、材料热特性、结构热防护技术的研究情况作了综述分析,提出了目前研究中工程上解决的一些方法以及对热结构的综合性与限制性分析的看法,对热结构尤其是防空导弹的热结构工程应用性研究有参考意义。