临近空间高空气球囊体材料的蠕变试验和数值分析

发布时间：2021-06-10 13:39

　　蠕变是临近空间高空气球囊体材料的重要特性。设计了蠕变试验架,对一种典型的临近空间高空气球囊体材料的蠕变特性进行测试,获得了该材料在常温下的蠕变数据。根据一般高分子材料的蠕变模型,结合测试得到的蠕变数据,分析高空气球囊体材料的蠕变计算模型,确定相关参数。通过有限元分析,仿真了高空气球囊体材料的蠕变量。通过对比根据蠕变模型计算的蠕变量、有限元仿真分析的蠕变量与蠕变试验得到的实际蠕变量,验证了针对DPE-3薄膜建立的蠕变模型和仿真分析的准确性。所采用的蠕变试验测试方法和计算分析结果可为临近空间高空气球的设计和分析提供参考。 

【文章来源】：国防科技大学学报. 2020,42(04)北大核心EICSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

蠕变试验架

图1 蠕变试验架将试件两端利用蠕变试验架中的特制夹具夹紧,下端夹具为轻型硬塑料,重量为0.5 N。以夹具重量0.5 N作为预张力确保样条处于垂直状态,并保持10 min,且将形变清零后加载至所需载荷,然后将时间清零,开始进行蠕变性能测试。在载荷的作用下,试件产生形变,记录下来的形变量(拉伸位移)即为蠕变量。

图6为利用陈化理论计算拟合的囊体材料DPE-3蠕变应变关于时间和应力的三维曲面图。根据陈化理论进行计算,可以得到囊体材料DPE-3在不同应力、不同蠕变时间下的蠕变应变,从而判断材料在该使用条件下的蠕变性能。3 有限元数值分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]高空科学气球下降过程航迹与热性能耦合分析[J]. 杨希祥.  上海交通大学学报. 2016(04)
[2]平流层长航时气球上升过程超冷现象影响因素分析[J]. 杨希祥,侯中喜,麻震宇.  国防科技大学学报. 2015(05)
[3]临近空间大型柔性充气囊体结构特性分析[J]. 麻震宇,侯中喜,杨希祥.  国防科技大学学报. 2015(04)
[4]临近空间飞艇蒙皮材料研究进展和需求分析[J]. 谭惠丰,刘羽熙,刘宇艳,杨宏林,杨宇明,施雷.  复合材料学报. 2012(06)
[5]近空间飞行器的特点及其应用前景[J]. 王彦广,李健全,李勇,姚伟.  航天器工程. 2007(01)



本文编号：3222479