张明
- 作品数：11 被引量：9H指数：2
- 供职机构：中国空间技术研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国人民解放军总装备部预研基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术一般工业技术机械工程更多>>
- 航天器采样器冲击机构数值仿真方法研究
- 2019年
- 为深入研究航天器钻进采样机构在冲击作用下的力学特性,分析冲击载荷的机制、特点及其能量传递效率,通过LS-DYNA有限元分析软件建立了冲击系统整体的三维模型,模拟了冲击机构中激振块与钻杆之间的动态碰撞过程和钻头对岩石材料的破碎过程,并观察分析了应力波及其能量在钻杆结构中的传播过程。最后,通过钻杆末端的应力幅值大小、钻头的动能大小和轴向钻进位移直观地观测了能量传递效率和碎岩效果,为航天器钻取采样冲击机构的优化设计提供了数值仿真技术支持和参考依据。
- 路明雨张明刘硕李君张兴旺
- 关键词：有限元方法应力波岩石破碎
- 真空电子辐照对碳纤维/氰酸酯复合材料的影响被引量：2
- 2010年
- 利用空间带电粒子模拟设备模拟真空电子辐照环境,研究真空电子辐照条件下碳纤维/氰酸酯复合材料层间剪切强度和质量损失率变化规律,并利用XPS和SEM对辐照前后复合材料表面性质和断口形貌进行分析和表征。结果表明:150 keV真空电子辐照作用对碳纤维/氰酸酯复合材料表面影响较大,随着真空电子辐照注量增加复合材料质量损失率先快速增加后趋于平缓,而层间剪切强度先增加后略有降低。
- 张明
- 关键词：真空电子电子辐照层间剪切强度质量损失率空间带电粒子断口形貌
- 地外天体采样器冲击机构应力波传递特性研究被引量：2
- 2019年
- 利用有限元数值计算方法仿真并分析了地外天体采样器冲击机构在冲击钻进过程中应力波的产生、传递及其钻进碎岩效果。采用一种新的有限元前处理方法建立冲击系统激振块、钻杆和钻头的三维模型和岩石材料模型。模拟分析了采样器在冲击钻进时应力波在钻杆中的传播过程及钻具对底部岩石材料的破碎效果。仿真结果表明,在冲击碰撞发生时,冲击能量以应力波的形式产生,沿着钻杆向底部传播并不断衰减,当其传递到最底端时发生反射。应力波的形貌、能量随时间的变化情况和钻具对岩石材料的破碎侵入情况均与实际情况和理论分析一致,验证了理论分析的正确性和这种建模仿真方法的有效性,为航天采样器冲击机构的设计和优化提供了一定的依据。
- 路明雨张明刘硕张兴旺
- 关键词：冲击钻进应力波岩石破碎有限元仿真分析LS-DYNA
- 超声波钻探器结构参数对输出特性的影响分析
- 2023年
- 超声波钻探器因具有质量轻、低功耗、所需轴向力小、便于实时检测和原位分析及对象适应性强等特点,在地外天体科学钻探的新技术和新方法探索过程中备受瞩目。为进一步提高钻探器对不同钻进对象的适应性及其设计效率,通过研究超声波钻探器结构参数可知,其输出频率主要受碰撞冲击次数、弹簧钻杆的振动及钻杆本身的动力学特性等因素耦合影响。在此基础上,建立钻探器影响因素的物理模型,并结合实验研究了恢复弹簧刚度及初始预紧力和质量块质量对输出频率、位移和速度等参数的影响,得到弹簧初始预紧力对频率影响较为显著,弹簧刚度及质量块质量次之,为适应不同硬度对象高效钻进的变频超声波钻探器的优化设计提供技术参考。
- 张兴旺张明于登云曾婷殷参杨帅庞勇
- 基于自动铺放技术的变刚度复合材料层合板固化变形特性被引量：2
- 2022年
- 准确预测和控制变刚度结构的固化变形是合理进行变刚度设计的关键环节,复合材料结构的固化变形不仅会影响结构的刚度强度特性、同时会对结构的装配性能产生影响。基于自动铺放技术,提出面向过程的丝束-路径-面板多级三维变刚度有限元模型算法。结合Kamal自催化固化动力学模型和广义Maxwell黏弹性本构模型进行热-化学-力多场耦合分析,计算固化过程中结构内部温度场、固化度场和残余应力场的变化,最终得到变刚度层合板的固化变形特性。通过参数化分析,研究了自动铺放过程中轨迹控制参数T_(0)、T_(1)和覆盖法则对结构固化变形产生的影响。研究结果表明:T_(0)=45°时,当T_(1)T_(0),变刚度结构的固化变形随着的增大而减小。100%覆盖法则有效减小结构的固化变形,而0%覆盖法则使固化变形增大。本文提出的方法可以有效预测工艺参数对变刚度结构固化变形的影响。
- 卫宇璇张明刘佳路明雨张鑫李波李笑
- 关键词：变刚度
- 基于模态缺陷的变刚度复合材料圆柱壳屈曲特性被引量：2
- 2022年
- 研究了基于自动铺丝技术的变刚度复合材料圆柱壳的屈曲性能和缺陷敏感性。基于丝束剪切/重送技术,提出了可以精确模拟圆柱壳面内重叠/间隙区域的简便算法,使有限元模型更加贴近实际制造过程。开展了复合载荷作用下曲线纤维铺层方式对圆柱壳屈曲性能影响的研究,结合Kriging模型和遗传算法,对纤维角度沿环向和轴向线性变化的铺层设计方式进行了优化。最后,利用改进弧长法对不同模态缺陷条件下变刚度复合材料圆柱壳的缺陷敏感性进行了分析。结果表明:在轴压和均匀外压复合作用下,纤维角度沿轴向变化的铺层方式可以有效提高结构的屈曲性能。当带宽为25.4 mm、T_(0)=80、T_(1)=45时变刚度圆柱壳的屈曲性能最优,较基准构型和常刚度最优构型临界屈曲载荷分别提高了70.9%和34.5%。变刚度圆柱壳的抗缺陷敏感性较基准铺层方式和最优常刚度铺层方式得到了提升。因此,变刚度设计可以使复合载荷作用下的圆柱壳结构在提升结构抗屈曲性能的同时降低对几何缺陷的敏感性。
- 卫宇璇张明刘佳刘硕路明雨王洪雨
- 关键词：复合材料变刚度
- 臭氧处理对石墨纤维复合材料性能的影响
- 2010年
- 为改善石墨纤维和氰酸酯树脂间的界面性能,利用臭氧处理技术对石墨纤维进行表面处理,并采用AFM、XPS和IR对处理前后的石墨纤维表面形貌和组成进行了分析,研究了臭氧处理对石墨纤维/氰酸酯复合材料层间剪切强度和弯曲强度的影响.实验结果表明:臭氧处理提高了碳纤维表面活性,从而改善了石墨纤维/氰酸酯复合材料的界面粘结性能,进而改善了复合材料的界面和力学性能.
- 张明
- 关键词：臭氧处理石墨纤维氰酸酯力学性能
- 综合电子体系下的航天器配电体制研究
- 调研了国外典型航天器和国内导航、深空、遥感等领域航天器在综合电子体系下的配电体制,综合分析了卫星设备配置、集成度、质量体积以及总体布局对配电体制的影响.针对不同类型航天器的特点和负载需求,提出了国内综合电子体系下的适用于...
- 刘奕宏张明鲍恩竹
- 关键词：航天器规划设计
- 文献传递
- 国产高模量碳纤维复合材料耐冷热冲击性能研究
- 2023年
- 低轨道航天器由于反复进出地球阴影区,会受到频繁的冷热冲击,因此研究冷热冲击对低轨航天器用高模量碳纤维CCM40J/氰酸酯复合材料力学性能与质量损失率的影响十分重要。对CCM40J/氰酸酯复合材料进行了冷热冲击试验,对不同冷热冲击次数后的CCM40J/氰酸酯复合材料进行了力学性能测试和质量损失测试,并采用SEM、FTIR、XPS等分析比较了冷热冲击前后复合材料样品的表面形貌、微观结构和化学组成等。结果表明,经过500次冷热冲击后,CCM40J/氰酸酯复合材料的拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量和层间剪切强度分别降低0.90%、2.13%、3.72%、2.70%和6.49%,质量损失率远低于1%,且没有发生新的化学反应,满足航天器的应用需求。
- 赵婉彤张明赵臻璐李波卫宇璇陈维强刘佳
- 关键词：高模量碳纤维聚合物基复合材料力学性能
- 高压直流固态功率控制器设计被引量：1
- 2022年
- “超大功率电源系统控制、管理及配电技术”项目作为“十三五”民用航天项目,以新一代航天装备的迫切需求为背景,给出了超大功率航天器发展方向。针对未来航天器发展需求,基于传统控制配电技术,提出高压直流固态功率控制器设计方案。高压直流固态功率控制器以SiC MOSFET为开关元件,采用反时限延时保护和短路保护设计实现400 V高压控制配电、电路保护和故障隔离,突破多通道大功率电源系统能源智能管理技术的关键问题,为超大功率航天器在轨应用奠定了基础。
- 刘俊尧张明赵建伟刘奕宏黄雷宗岩
- 关键词：固态功率控制器电路保护
