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DZ125高温合金涡轮叶片的性能恢复热处理
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作者 李秋良 周鑫 +4 位作者 王学德 刘茜蕊 陈凯 汪诚 岳龙飞 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期72-77,共6页
高温合金涡轮叶片长期服役存在组织老化和性能退化问题,通过热处理对长时服役叶片的微观组织进行调整,恢复其性能并使其具备再次装机使用的能力,有助于降低发动机大修成本。本文以某型号飞机发动机DZ125高温合金涡轮叶片为研究对象,分... 高温合金涡轮叶片长期服役存在组织老化和性能退化问题,通过热处理对长时服役叶片的微观组织进行调整,恢复其性能并使其具备再次装机使用的能力,有助于降低发动机大修成本。本文以某型号飞机发动机DZ125高温合金涡轮叶片为研究对象,分析热处理工艺对长时服役叶片性能恢复的影响,并进行了详细的组织观察,结果表明:高温合金叶片老化的主要原因是晶间析出碳化物,γ’强化相粗化变大,出现球化和筏化现象等。经过热处理后,长时服役叶片组织得到一定程度恢复,椭球形γ’相粒子已经全部成长为立方状,γ/γ’相共晶区域面积增大,碳化物重新融入晶体,微观组织形态与新叶片基本相同。 展开更多
关键词 DZ125高温合金 微观组织 γ’析出相 热处理
氩气压力对螺旋波放电影响的发射光谱诊断及仿真研究 预览
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作者 段朋振 李益文 +3 位作者 张百灵 魏小龙 苌磊 赵伟灼 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2341-2347,共7页
螺旋波等离子体源以其高电离效率与高密度优势受到多个领域的青睐。螺旋波放电高电离效率的机理或者功率耦合模式,一直是困扰该领域学者的难点之一,对于放电过程与特性的诊断则是揭示其物理机制的重要途径。光谱诊断能够克服介入式诊断... 螺旋波等离子体源以其高电离效率与高密度优势受到多个领域的青睐。螺旋波放电高电离效率的机理或者功率耦合模式,一直是困扰该领域学者的难点之一,对于放电过程与特性的诊断则是揭示其物理机制的重要途径。光谱诊断能够克服介入式诊断手段对等离子体的干扰同时受等离子体烧蚀等弊端,且响应速度快、操作灵活。为研究螺旋波等离子体的放电特性以及气体压力的影响,开展了以氩气为工质气体的光谱实验研究,并针对实验开展了Helic程序数值模拟。通过改变光纤探头焦距调整径向诊断位置,得到谱线强度的径向分布。由氩原子4p-4s能级跃迁产生的谱线主要集中在740~920 nm区间,谱线相对强度较离子激发谱线较强。实验研究发现,在较低氩气压力范围(0.2 Pa< P Ar <1.0 Pa),随着压力增加,放电光强迅速增加,但是当压力增加到大于1.0 Pa之后,光强增长的趋势变缓,甚至部分谱线的相对强度不再增长,达到类饱和状态,朗缪尔探针测量得到离子密度变化趋势与其相似。光强分布在靠近径向边界处( r ≈4 cm)存在凸起,且随压力增加,该凸起分布更为明显。通过对电子温度的计算发现,压力增加到一定程度将影响放电均匀性。仿真结果显示,增大压力,功率沉积密度的径向分布逐渐向径向边界处积累,与实验观察到的谱线强度径向凸起相一致,螺旋波与TG波的耦合效率增加。随着气体压力的增加,Er的径向边界峰值降低,原因是波所受阻尼增强, TG波被有效地局限于径向较窄的边界处。电流密度轴向分量Jz在等离子体内部和边界处的峰值呈显著的减小趋势,可见,虽然压力增加一定程度上提高了等离子体密度,但却相应的减小了电离率,导致轴向电流密度受限。但是径向电流密度Jr却呈现先减小后增大的趋势,且增长幅度明显,综合来看,放电效率有所提高。可见适当增加气� 展开更多
关键词 螺旋波放电 发射光谱 Helic数值仿真 氩气压力
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激光冲击强化改善Ti-6Al-4V合金冲击磨损性能 预览
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作者 尹美贵 蔡振兵 +3 位作者 李正阳 周仲荣 王文建 何卫锋 《中国有色金属学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第7期1439-1448,共10页
采用自制的冲击磨损实验台研究激光冲击强化工艺(LSP)对Ti-6Al-4V 合金冲击磨损性能的影响,并对材料强化后的显微组织及力学性能进行分析。通过冲击磨损实验研究样品在不同冲击动能作用下的动能吸收、冲击力、磨损接触时间和磨损机理。... 采用自制的冲击磨损实验台研究激光冲击强化工艺(LSP)对Ti-6Al-4V 合金冲击磨损性能的影响,并对材料强化后的显微组织及力学性能进行分析。通过冲击磨损实验研究样品在不同冲击动能作用下的动能吸收、冲击力、磨损接触时间和磨损机理。实验结果表明,经激光冲击强化后,Ti-6Al-4V 合金表面的显微硬度、弹性模量和内部残余压应力等均得到显著提高,其磨损抗性也得到显著改善,且强化能量越高,其改善效果越明显。此外,样品的磨损机理为磨粒磨损、氧化磨损和疲劳剥落。 展开更多
关键词 TI-6AL-4V合金 激光冲击强化 冲击磨损 冲击动能 磨损机理
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进气道等离子体/磁流体流动控制研究进展 预览
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作者 李益文 王宇天 +3 位作者 庞垒 肖良华 丁志文 段朋振 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期311-321,共11页
为实现高速飞行器的宽速域飞行,如何保证进气道在非设计状态下的性能至关重要。相比于传统被动控制方式,等离子体/磁流体流动控制技术作为新概念主动流动控制技术,由于其具有结构简单,快速响应,并可根据实际飞行条件进行反馈控制等优势... 为实现高速飞行器的宽速域飞行,如何保证进气道在非设计状态下的性能至关重要。相比于传统被动控制方式,等离子体/磁流体流动控制技术作为新概念主动流动控制技术,由于其具有结构简单,快速响应,并可根据实际飞行条件进行反馈控制等优势,在国内外上得到了广泛关注。本文介绍了等离子体/磁流体在高超/超声速进气道的主要应用方式与等离子体/磁流体建模方法。当进气道处于超临界状态时,等离子体/磁流体流动控制主要通过热阻塞效应产生虚拟型面,从而将激波系推回至唇口,该技术有望在需要短时间流动控制的高马赫数导弹上走向工程应用;由于等离子体/磁流体激励器与壁面平齐安装,对于高超声速飞行条件,相比于粗糙元其对热防护的要求较低,并且通过超声速风洞实验初步证明了通过高频激励对边界层施加扰动的可行性,需要从稳定性理论的角度对其物理机制进行研究。在后续发展中需要进一步创新等离子体产生技术及激励方式,发展等离子体与流的全耦合计算模型等离子体与流的全耦合计算模型与高效算法,为指导工程应用提供依据. 展开更多
关键词 等离子体 磁流体 进气道 流动控制 边界层转捩
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等离子体激励频率对压气机稳定性影响的实验与数值模拟研究
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作者 丁均梁 聂永正 +1 位作者 周游天 吴云 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期786-795,共10页
本文采用实验与数值模拟方法研究了不同等离子体激励频率对低速轴流压气机的扩稳特性。结果表明,等离子体激励能够显著减弱叶顶泄漏流非定常脉动,增加主流动量,削弱泄漏流和回流动量,抑制泄漏流向叶尖前缘移动,从而扩大压气机的稳定工... 本文采用实验与数值模拟方法研究了不同等离子体激励频率对低速轴流压气机的扩稳特性。结果表明,等离子体激励能够显著减弱叶顶泄漏流非定常脉动,增加主流动量,削弱泄漏流和回流动量,抑制泄漏流向叶尖前缘移动,从而扩大压气机的稳定工作范围;非定常激励对压气机稳定性有重要影响,随着激励频率的增加,扩稳效果增强,但激励频率存在阈值,当频率高于0.5倍叶片通过频率时,随着频率的增加,扩稳效果几乎不变。 展开更多
关键词 压气机 等离子体流动控制 等离子体激励频率 非定常脉动 数值模拟
激光冲击强化对TC17钛合金模拟叶片疲劳极限的影响 预览
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作者 刘亮 聂祥樊 +2 位作者 胡仁高 古远兴 何卫锋 《燃气涡轮试验与研究》 北大核心 2019年第4期48-52,共5页
通过振动疲劳试验探究了激光冲击强化(LSP)对带根部倒圆的TC17钛合金叶片一阶弯曲疲劳极限的影响,结合疲劳断口、组织观察和残余应力测试等方法分析了激光冲击强化提高叶片疲劳极限的强化机制。结果表明,激光冲击强化对TC17钛合金叶片... 通过振动疲劳试验探究了激光冲击强化(LSP)对带根部倒圆的TC17钛合金叶片一阶弯曲疲劳极限的影响,结合疲劳断口、组织观察和残余应力测试等方法分析了激光冲击强化提高叶片疲劳极限的强化机制。结果表明,激光冲击强化对TC17钛合金叶片的一阶弯曲振动频率无影响,但显著提高了叶片的疲劳极限(约8%)。冲击强化后叶片的金相组织无显著变化,但表层晶粒组织明显细化,并在距离材料表面50μm的深度范围内形成剧烈塑性变形区,材料表面产生了不小于466 MPa的残余压应力。晶粒细化和残余压应力是叶片疲劳极限提高的直接原因。 展开更多
关键词 航空发动机 钛合金叶片 残余应力 显微组织 晶粒细化 疲劳极限 裂纹扩展 断口分析
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均压驱动耦合型单驱动IGBT串联电路设计
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作者 宋慧敏 田苗 +4 位作者 吴俊锋 张志波 贾敏 金迪 杨永红 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期144-153,共10页
为给介质阻挡放电提供电压、频率、脉宽可调的高压脉冲,文中设计了均压驱动耦合型单驱动IGBT串联电路。该串联电路在每个IGBT两端并联一个动态均压与驱动信号输出耦合电路,在导通关断时,一方面保证IGBT两端电压不超过额定电压,另一方面... 为给介质阻挡放电提供电压、频率、脉宽可调的高压脉冲,文中设计了均压驱动耦合型单驱动IGBT串联电路。该串联电路在每个IGBT两端并联一个动态均压与驱动信号输出耦合电路,在导通关断时,一方面保证IGBT两端电压不超过额定电压,另一方面为下级IGBT提供驱动截止信号。通过仿真研究,验证了电路原理的可行性,探索了元器件的选型规则。通过实验研究,实现了电源电压在0~15 kV可通断、频率在0~1 kHz可调节、脉冲宽度在一定范围内可变化,并成功实现介质阻挡放电。该电路解决了多驱动IGBT串联电路需要隔离高压电源及单驱动IGBT串联电路结构难以扩展,各级IGBT导通关断跟随性差,元器件容易损坏的缺陷。该电路同样适用于MOSFET,具有很好的应用前景。 展开更多
关键词 高压脉冲 IGBT串联 单驱动 介质阻挡放电
引入STF算法的自适应SICKF及其在目标跟踪中的应用 预览
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作者 沈翔鸿 徐晓枫 +1 位作者 刘宽 张磊 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2019年第4期114-120,共7页
针对容积卡尔曼滤波在系统状态突变时滤波精度下降的问题,结合均方根嵌入式容积卡尔曼滤波(SICKF)和强跟踪滤波(STF)算法,提出了一种自适应均方根嵌入式容积卡尔曼滤波(ASICKF)方法。采用嵌入式容积准则和均方根滤波方法,以提高算法的... 针对容积卡尔曼滤波在系统状态突变时滤波精度下降的问题,结合均方根嵌入式容积卡尔曼滤波(SICKF)和强跟踪滤波(STF)算法,提出了一种自适应均方根嵌入式容积卡尔曼滤波(ASICKF)方法。采用嵌入式容积准则和均方根滤波方法,以提高算法的滤波精度和稳定性。引入强跟踪滤波,利用渐消因子在线修正预测误差协方差阵,强迫残差序列正交,以增强算法应对系统状态突变等不确定因素的能力。为了解决状态突变未知的目标跟踪问题,采用自适应均方根嵌入式容积卡尔曼滤波算法进行数值仿真,仿真结果表明,ASICKF在系统状态突变时能保证较高的滤波精度,具有较强的鲁棒性和系统自适应能力。 展开更多
关键词 非线性高斯滤波 嵌入式容积准则 自适应滤波 目标跟踪
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轴向磁场下感应耦合放电模式转换的实验研究 预览
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作者 马旺 李益文 +2 位作者 赵伟灼 魏小龙 罗思海 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期32-37,共6页
为探究轴向磁场对纯Ar感应耦合等离子体放电模式转换的影响,设计并搭建一整套等离子体产生装置展开实验研究,引入阻抗分析法对放电模式转换进行判断,并得到了朗缪尔探针法的验证。实验发现,当气压为10Pa时,轴向磁场强度的增加使得E-H和... 为探究轴向磁场对纯Ar感应耦合等离子体放电模式转换的影响,设计并搭建一整套等离子体产生装置展开实验研究,引入阻抗分析法对放电模式转换进行判断,并得到了朗缪尔探针法的验证。实验发现,当气压为10Pa时,轴向磁场强度的增加使得E-H和H-E模式转换的阈值功率增大;同时,随着轴向磁场的增强,放电中心区域的电子密度不断降低。初步分析认为,这是由于带电粒子在洛伦兹力作用下做回旋运动,导致高能电子在垂直磁场方向上的碰撞减少,降低了电子密度以及感应耦合效率。进一步分析电子能量概率函数(EEPF)发现,在E模式下,轴向磁场对电子运动的约束作用更加明显,高能电子(>27eV)所占比例增多,电子能量分布更加均匀。 展开更多
关键词 感应耦合等离子体 轴向磁场 模式转换 阻抗分析 电子密度
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低压氩气电感耦合等离子体特性分析及光谱诊断 预览
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作者 宋志杰 徐浩军 +3 位作者 魏小龙 陈增辉 宋飞龙 张文远 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1242-1246,共5页
电感耦合等离子体具有电子密度高、放电面积大、工作气压宽、结构简单等特点,在等离子体隐身领域具有突出的潜在优势。相对于开放式等离子体,闭式等离子体更适应于飞行器表面空气流速高、气压变化大的特殊环境。研究着眼于飞行器关键部... 电感耦合等离子体具有电子密度高、放电面积大、工作气压宽、结构简单等特点,在等离子体隐身领域具有突出的潜在优势。相对于开放式等离子体,闭式等离子体更适应于飞行器表面空气流速高、气压变化大的特殊环境。研究着眼于飞行器关键部件的局部隐身应用,设计了一种镶嵌于不锈钢壁中的圆柱形石英腔体结构,利用电感耦合放电的方式在腔体中产生均匀的平板状等离子体。由于增加了接地金属,降低了腔体内的钳制电位,同之前的纯石英腔体相比,该结构显著改善了等离子体的均匀性。研究了该闭式腔体内氩气电感耦合等离子体(ICP)的放电特性和发射光谱,实验中放电功率达到150 W时,可以明显观察到ICP的E-H模式转换,此时发射光谱和电子密度都呈现阶跃式增长。氩气发射光谱强度随放电功率升高显著增加,但是不同谱线强度增加幅度并不一致,分析认为是受不同的跃迁概率和激发能的影响。根据等离子体的发射光谱,利用玻尔兹曼斜率法对电子激发温度进行诊断,得到电子激发温度在2 000 K以上,并且随功率升高而降低,因为功率增大使电子热运动增强,粒子间的碰撞加剧,碰撞导致的能量消耗也更大。电子激发温度沿腔体径向呈近似均匀分布,分布趋势受功率影响不大。针对利用发射光谱诊断电子密度误差较大、计算繁琐的问题,引入Voigt卷积函数,经过拟合滤除多余展宽项的影响,得到准确的Stark展宽半高宽。最终利用发射光谱Stark展宽法计算了电子密度,腔体中心处的峰值密度可以达到7.5×10 17 m -3 。随着放电功率增大,线圈中容性分量降低,耦合效率增大,电子密度随之增大,但空间分布趋势基本不受功率影响。 展开更多
关键词 等离子体隐身 电感耦合等离子体 发射光谱 电子激发温度 电子密度
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磁场作用下螺旋波与TG波耦合模式数值模拟研究
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作者 段朋振 李益文 +2 位作者 张百灵 张磊 赵伟灼 《推进技术》 CSCD 北大核心 2018年第8期1897-1904,共8页
为了研究螺旋波放电的高电离效率,揭示螺旋波等离子体推力器射频功率向等离子体的沉积机制,对m=+1型螺旋波与TG波耦合模式随磁场的变化特征,以及对波磁场、电场、电流密度的影响规律进行了数值模拟研究。计算结果显示:B0≤500G的低磁... 为了研究螺旋波放电的高电离效率,揭示螺旋波等离子体推力器射频功率向等离子体的沉积机制,对m=+1型螺旋波与TG波耦合模式随磁场的变化特征,以及对波磁场、电场、电流密度的影响规律进行了数值模拟研究。计算结果显示:B0≤500G的低磁场条件下,螺旋波与TG波构型相似,耦合较强,大部分射频功率由螺旋波耦合到TG波内,并经TG波的强阻尼作用,在天线下游0.2~0.4m距离内沉积到等离子体中;高磁场下,螺旋波向TG波的耦合效率降低,螺旋波将一部分射频能量输运到下游并持续向TG波耦合,由TG波的阻尼作用沉积到等离子体中,轴向的功率分布特征就表现为螺旋波的本征模式;随着外加磁场强度的增大,波磁场、电场的部分分量沿z轴的分布由幅值衰减状态变为准周期性波动状态,电流密度的变化特征与功率沉积密度较为相似。 展开更多
关键词 螺旋波 TG波 耦合模式 功率沉积 本征模式 磁场
恒定动能Si3N4颗粒重复冲击不同厚度TiN/Ti涂层损伤特征对比分析 预览
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作者 吕长乐 何卫锋 +4 位作者 徐伟胜 蔡振兵 廖斌 曹鑫 谭超 《表面技术》 CSCD 北大核心 2018年第12期205-213,共9页
目的研究砂粒冲击航空发动机压气机叶片不同厚度的TiN/Ti硬质涂层损伤特征与机理。方法采用Si3N4硬质球恒定动能垂直重复冲击试验方法,研究厚度对TiN/Ti涂层冲击损伤的影响。通过对比涂层动力学响应、能量吸收率、冲击坑点轮廓、H3/E2... 目的研究砂粒冲击航空发动机压气机叶片不同厚度的TiN/Ti硬质涂层损伤特征与机理。方法采用Si3N4硬质球恒定动能垂直重复冲击试验方法,研究厚度对TiN/Ti涂层冲击损伤的影响。通过对比涂层动力学响应、能量吸收率、冲击坑点轮廓、H3/E2值和损伤形貌,分析不同厚度涂层的冲击坑点损伤特征。利用ABAQUS软件仿真获得垂直冲击下涂层的应力分布。结果在调制比为9∶1的两层TiN/Ti涂层中,厚度为25μm的涂层坑点直径最大,达到382.49μm,比坑点直径最小的涂层(20μm)大了24.8%;厚度为25μm的涂层坑点最深,达到8.17μm,比坑点最浅的涂层(15μm)大了49.9%;厚度为5μm涂层的接触力峰值最大,为161.4N,比接触力峰值最小的涂层(20μm)大了26.1%。随着涂层厚度的增加,涂层的抗冲击能力先增加后减小,厚度为20μm的涂层抗冲击能力最好。冲击坑点损伤特征有三种:中心区与过渡区的疲劳剥落与疲劳磨损,边缘区的疲劳圆周裂纹与疲劳剥落,涂层/基体变形,其中,以剥落为主。结论硬质层内的应力梯度和重复交变拉/压应力导致硬质层内产生疲劳圆周裂纹和疲劳剥落,硬质层与结合层界面处的高应力梯度导致产生层间疲劳剥落。 展开更多
关键词 重复冲击 TiN/Ti涂层 动力学响应 疲劳圆周裂纹 疲劳剥落 应力梯度
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激光冲击钛合金薄壁件动态响应及残余拉应力形成机制 预览 被引量:2
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作者 田乐 聂祥樊 +4 位作者 罗思海 王育虔 何卫锋 李一鸣 李翔 《空军工程大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2018年第3期7-12,共6页
为探究激光冲击薄壁件时残余拉应力的形成机制,利用ABAQUS软件对0.5mm钛合金薄壁件激光冲击条件下的冲击波作用规律和材料动态响应规律展开研究。结果表明,冲击波在薄壁件内反射时交替形成高数值拉伸波和压缩波,在压缩波和拉伸波的耦合... 为探究激光冲击薄壁件时残余拉应力的形成机制,利用ABAQUS软件对0.5mm钛合金薄壁件激光冲击条件下的冲击波作用规律和材料动态响应规律展开研究。结果表明,冲击波在薄壁件内反射时交替形成高数值拉伸波和压缩波,在压缩波和拉伸波的耦合作用下应力分布混乱并呈现"多峰"特点,形成了峰值为426 MPa、厚度达0.125mm的拉应力层,且最大残余拉应力位于表面处。基于冲击波反射规律揭示了薄壁件中残余拉应力的形成机制,并通过增加试件厚度以降低反射拉伸波强度发现5mm厚试件内最大残余拉应力仅为70 MPa,且表面处的拉应力转化为了压应力,从而提出了通过导波等方式控制应力波反射强度的薄壁件残余应力调控方法。 展开更多
关键词 激光冲击强化 残余拉应力 薄壁件 冲击波
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基于碱金属辅助电离的等离子鞘套模拟方法 预览
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作者 赵伟灼 李益文 +3 位作者 魏小龙 肖良华 张百灵 李应红 《宇航学报》 CSCD 北大核心 2018年第7期819-826,共8页
为解决再入过程中通信黑障与探测异常问题,对等离子体鞘套地面模拟方法进行了研究。以RAM C-II飞行试验为依据,计算了等离子体鞘套的参数范围。分析现有模拟设备,概括提出了高焓低速风洞的模拟方案,选取相适应的放电方式,并对流量功率... 为解决再入过程中通信黑障与探测异常问题,对等离子体鞘套地面模拟方法进行了研究。以RAM C-II飞行试验为依据,计算了等离子体鞘套的参数范围。分析现有模拟设备,概括提出了高焓低速风洞的模拟方案,选取相适应的放电方式,并对流量功率进行了计算。针对高温环境对电磁设备造成损坏以及所需功率难以实现的问题,提出添加碱金属的解决方案,并进行了试验验证。试验结果表明,添加碱金属可以使电子密度提升约一个数量级。对方案效果进行评估,预期功率需求降至兆瓦量级。 展开更多
关键词 再入 等离子体鞘套 地面模拟 电子密度 碰撞频率
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基于不同脉冲电源的超声速气流电离实验研究
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作者 李益文 庄重 +3 位作者 张百灵 丁志文 段朋振 吴俊锋 《高电压技术》 CSCD 北大核心 2018年第6期1954-1960,共7页
为了研究不同脉冲电源对超声速气流电离的影响,探究产生均匀稳定等离子体的方法,在超声速条件下ns脉冲放电实验系统中分别采用FID ns脉冲电源和NSPS3U30F2型脉冲电源对2倍声速的气流进行了电离实验。研究表明FID ns脉冲电源放电时比较稳... 为了研究不同脉冲电源对超声速气流电离的影响,探究产生均匀稳定等离子体的方法,在超声速条件下ns脉冲放电实验系统中分别采用FID ns脉冲电源和NSPS3U30F2型脉冲电源对2倍声速的气流进行了电离实验。研究表明FID ns脉冲电源放电时比较稳定,超声速条件下放电电压峰值达到12.3 kV,电流第1个脉冲峰值为15.8A,电流震荡多次后趋于稳定,单脉冲放电能量为1.317 7 mJ,能量利用率较低、均匀性较差、放电较弱,放电频率的增大可以使辉光变强,改善放电特性;NSPS3U30F2型脉冲电源放电时,放电电压峰值仅有3.2 kV,电流第1个脉冲峰值为3.9 A,最大峰值为4.58 A,单脉冲放电能量为3.184 9 mJ,放电呈现为丝状不稳定状态,且沿着气流方向滑动;由于击穿时延的不可忽略性,NSPS3U30F2型脉冲电源只能实现单针放电通道的形成;综合两种电源的优缺点,在超声速条件下实现均匀稳定放电应选用FID ns脉冲电源,研究结果对后续开展磁流体技术相关实验提供了基础。 展开更多
关键词 超声速气流 均匀稳定 针-板放电 脉冲放电 等离子体
钛合金薄壁构件激光冲击残余应力稳定性研究
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作者 何卫锋 李翔 +2 位作者 聂祥樊 李应红 罗思海 《金属学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期411-418,共8页
针对航空发动机压气机薄叶片激光冲击后残余压应力的严重松弛问题,对TC11钛合金薄壁试件激光冲击后进行轴向拉一拉疲劳实验和真空保温处理,通过x射线衍射测试获得疲劳载荷和热应力载荷作用下的应力松弛规律,并分析松弛机理。实验结... 针对航空发动机压气机薄叶片激光冲击后残余压应力的严重松弛问题,对TC11钛合金薄壁试件激光冲击后进行轴向拉一拉疲劳实验和真空保温处理,通过x射线衍射测试获得疲劳载荷和热应力载荷作用下的应力松弛规律,并分析松弛机理。实验结果表明:疲劳载荷(最大应力δmax=500MPa,应力比LR=0.1)作用下表面残余压应力松弛了53%,前5次循环占了95%,且表面松弛程度和严重松弛深度都随疲劳载荷增大而增大,其松弛机理是局部材料发生塑性变形而引起的应力场重新分布。在200、300和400℃下恒定保温120min后,表面残余压应力分别松弛了3%、29%和48%,而在200℃+400℃和300℃+400℃交替保温120min后分别松弛了18%和58%,松弛均发生在前60min内,且严重松弛深度随温度呈现相同变化规律,其松弛机理是热应力激活位错、晶界等进行运动和消亡而导致塑性回复。由于松弛机理不同,疲劳载荷与热应力载荷复合作用下应力松弛呈现出叠加效应。 展开更多
关键词 薄壁构件 激光冲击强化 x射线衍射 疲劳载荷 热应力载荷 应力松弛 松弛机理
低气压下多通道纳秒脉冲等离子体点火特性研究
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作者 林冰轩 吴云 +3 位作者 金迪 贾敏 李益文 张一豪 《工程热物理学报》 CSCD 北大核心 2018年第9期2048-2055,共8页
高空低温、低压的极端条件导致航空发动机二次启动困难,纳秒脉冲放电过程中产生化学效应、热力学效应和气体动力学效应,逐步应用于点火技术。针对低压环境,研究了纳秒脉冲放电特性以及放电对火核发展的影响。对比分析了三种放电方式在... 高空低温、低压的极端条件导致航空发动机二次启动困难,纳秒脉冲放电过程中产生化学效应、热力学效应和气体动力学效应,逐步应用于点火技术。针对低压环境,研究了纳秒脉冲放电特性以及放电对火核发展的影响。对比分析了三种放电方式在常压、低压环境的点火概率、火核发展以及压力延迟、上升时间。结果表明:高频纳秒脉冲放电上升沿陡、脉宽窄,能够提高放电效率,在静止燃气中引起湍流现象,使火核具有类细胞结构层,加速扩展。在低压、贫油条件下,纳秒脉冲式放电点火效率更高,新型点火激励器增大初始火核,大幅提高点火效率。纳秒脉冲放电能够减少压力延迟时间,新型点火激励器能将压力延迟时间缩短24%(初始压力0.1 MPa,当量比1.0)。 展开更多
关键词 低气压 多通道纳秒脉冲放电 层流火焰传播速度 点火概率 火焰传播
多层梯度结构对TiAlSiN涂层摩擦磨损性能的影响 预览 被引量:1
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作者 谭超 何卫锋 +3 位作者 曹鑫 廖斌 何光宇 杨竹芳 《中国表面工程》 CSCD 北大核心 2018年第3期68-76,共9页
为提高304不锈钢耐磨损性能,采用磁过滤阴极弧等离子体沉积的方法制备TiAlSiN多层梯度涂层,研究多层梯度结构对涂层摩擦磨损性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、纳米压痕仪和划... 为提高304不锈钢耐磨损性能,采用磁过滤阴极弧等离子体沉积的方法制备TiAlSiN多层梯度涂层,研究多层梯度结构对涂层摩擦磨损性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、纳米压痕仪和划痕仪等方法对涂层的表面形貌、物相结构以及力学性能进行表征,并通过MST-3001摩擦磨损试验仪测试不同结构涂层的摩擦磨损性能。结果表明:与TiAlSiN单层涂层相比,TiAlSiN多层梯度涂层具有更高的结合力和韧性;两种涂层的摩擦因数和磨损率都远小于304不锈钢,其中TiAlSiN多层梯度涂层具有比单层涂层更低的磨损率,磨损率由2.6104 μm3/(Nm)降至8.5103 μm3/(Nm),降低了67.8%,TiAlSiN多层梯度涂层磨痕表面光滑致密,主要磨损机制为轻微粘着磨损、磨粒磨损和氧化磨损的协同作用。 展开更多
关键词 TiAlSiN涂层 多层梯度涂层 摩擦因数 磨损率 磨损机制
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典型布局端壁等离子体激励抑制高负荷扩压叶栅角区分离实验 预览 被引量:1
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作者 丁均梁 吴云 +2 位作者 张海灯 周游天 聂永正 《空军工程大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2018年第4期1-7,共7页
为提高端壁等离子体气动激励对高负荷压气机扩压叶栅角区流动分离的控制能力,需要进一步优化激励布局,实现更高效的流动控制。针对多种端壁等离子体激励布局形式,分别开展了毫秒脉冲等离子体气动激励抑制叶栅角区流动分离的实验研究。... 为提高端壁等离子体气动激励对高负荷压气机扩压叶栅角区流动分离的控制能力,需要进一步优化激励布局,实现更高效的流动控制。针对多种端壁等离子体激励布局形式,分别开展了毫秒脉冲等离子体气动激励抑制叶栅角区流动分离的实验研究。结果表明:端壁横向流动对角区流动分离的影响大于流向附面层的流动分离。端壁激励布局对流动控制效果至关重要。优化后的激励布局沿三维角区端壁分离线切向,流动控制效果最好,50%叶高处总压损失减小11.8%;但随着来流攻角的变化,导致激励器布置不再与端壁分离线相切,流动控制效果减弱,因此要根据控制攻角的范围需求,结合具体的流场结构,设计合适的激励布局;适当的增加激励组数能有效促进射流与近壁面气流掺混,提高流动控制效果。 展开更多
关键词 等离子体流动控制 平面叶栅 五孔探针 流动分离 主动流动控制
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两种螺旋波天线对非均匀等离子体波场结构的影响 预览
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作者 张磊 徐晓枫 +2 位作者 张百灵 李益文 段朋振 《空军工程大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2018年第4期14-19,共6页
基于气体工质电离后被射频加热的稳态过程,在石英管中等离子体沿径向不均匀分布条件下,研究分析了1Loop型和Boswell型等2种螺旋波天线激发出的射频波功率对波场结构的影响情况。运用Helic程序求解管内电磁场相关的4个径向微分方程,得到... 基于气体工质电离后被射频加热的稳态过程,在石英管中等离子体沿径向不均匀分布条件下,研究分析了1Loop型和Boswell型等2种螺旋波天线激发出的射频波功率对波场结构的影响情况。运用Helic程序求解管内电磁场相关的4个径向微分方程,得到波电场和波磁场的分布情况。通过分析两型天线对螺旋波等离子体波场结构的影响,对比2种天线的性能。结果发现:L型天线激发的波场属于强静电弱磁波场,B型天线激发波场则属于强静电强磁波场;B型天线相比L型天线能够在天线覆盖范围内产生强波电场,该天线下更多功率耦合进了等离子体中。L天线激发波电场受密度梯度影响显著,L天线对靠近壁面处等离子体影响范围大于B天线,B型天线激发波场能量更强。 展开更多
关键词 螺旋波天线 螺旋波等离子体 波电磁场 波场结构
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