飞机雷电直接效应综述 被引量：21

1

作者 熊秀 骆立峰 +1 位作者 范晓宇 王龙 《飞机设计》 2011年第4期64-68,共5页

飞机的雷电直接效应对飞行安全构成危害,在飞机设计时必须充分考虑这些危害。对比了金属飞机和复合材料在雷电直接效应上的差异,分析了雷电直接效应对各种复合材料的影响,并对燃油系统、电力系统和推进系统等关键部位的雷电危害机理及... 飞机的雷电直接效应对飞行安全构成危害,在飞机设计时必须充分考虑这些危害。对比了金属飞机和复合材料在雷电直接效应上的差异,分析了雷电直接效应对各种复合材料的影响,并对燃油系统、电力系统和推进系统等关键部位的雷电危害机理及危害程度进行了全面分析,可为飞机雷电防护设计及试验提供参考。 展开更多

关键词 雷电直接效应 复合材料 危害机理 雷电防护

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大型风机叶片雷击多通道电弧气爆损伤的实验 被引量：8

2

作者 闫江燕 马宇飞 +3 位作者 于万水 李庆民 姚威 Yan Joseph D. 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期3569-3577,共9页

风机叶片雷击事故多发,而雷击下桨叶机械损伤机理的研究很少。通过调研风电场雷击数据和实验模拟,获得雷击位置分布规律,结合桨叶材料损伤得到雷击电弧多通道路径。采用极细镍铬丝铺设电弧路径,对5m长风机叶片开展大电流注入实验,发现... 风机叶片雷击事故多发,而雷击下桨叶机械损伤机理的研究很少。通过调研风电场雷击数据和实验模拟,获得雷击位置分布规律,结合桨叶材料损伤得到雷击电弧多通道路径。采用极细镍铬丝铺设电弧路径,对5m长风机叶片开展大电流注入实验,发现引下线在两腹板之间,会减小后缘开裂长度,但将对后缘腹板及两腹板之间区域造成巨大损伤;引下线在后缘腹板外侧,可将损伤控制在后缘腹板之外。引弧孔距叶尖较远时,损伤以引弧孔为中心向两侧等距延伸;引弧孔距叶尖越近,叶尖方向的损伤越严重,直至危及叶尖接闪器。高速相机拍摄的动态过程表明,叶尖方向的损伤主要缘于电弧气流的多次回流冲击。研究成果可帮助揭示叶片动态损伤机制,指导其防雷设计。 展开更多

关键词 雷击电弧 风机桨叶 电弧路径 冲击电流 气爆

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雷电间接效应试验与标准解析 被引量：7

3

作者 骆立峰 《电子科学技术》 2014年第1期97-101,共5页

本文对RTCA/DO-160G标准第22节内容进行了解析,分析了重点要素,也对试验方法按类做了分析,并结合一些试验实践情况给出细节建议,有助于飞机和机载设备设计人员和电磁兼容试验人员理解标准要求、规划设计指标、开展测试验证。

关键词 雷电间接效应 试验波形 试验方法

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EtherCAT设备端口电磁脉冲损伤阈值及防护措施 被引量：6

4

作者 周颖慧 杜鸣心 石立华 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1370-1377,共8页

为了实现高空核电磁脉冲(HEMP)的有效防护,选取一款典型的以太网现场总线系统(EtherCAT)从站通信模块,对其进行HEMP传导注入试验。研究了该类装置对HEMP的敏感度及损伤累积效应影响,选取了适用于网络端口的防护器件,研究了其对HEMP的响... 为了实现高空核电磁脉冲(HEMP)的有效防护,选取一款典型的以太网现场总线系统(EtherCAT)从站通信模块,对其进行HEMP传导注入试验。研究了该类装置对HEMP的敏感度及损伤累积效应影响,选取了适用于网络端口的防护器件,研究了其对HEMP的响应特性,并提出了端口防护方案。通过试验得出:被测端口对HEMP传导注入较为敏感,单次脉冲注入情况下的损毁阈值电压约为450.1V,10次脉冲注入情况下的损毁阈值电压约为273.5 V,脉冲次数对其具有明显的累积效应;该防护器件在单次脉冲注入时损毁阈值电压为9.67 k V,10次脉冲时的损毁阈值电压为8.97 kV;将该防护器件并联至受试模块注入端口后,受试端口可保证在注入3 kV HEMP电压峰值下网络系统仍不受损伤。研究结果表明,防护后的以太网从站通信模块的损毁阈值电压可提升至3 kV以上。 展开更多

关键词 以太网现场总线 电磁脉冲 传导干扰 累积效应 损毁阈值电压 浪涌防护

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海上风电机组碳纤维叶片防雷系统设计及仿真分析 被引量：6

5

作者 付斌 曾明伍 +3 位作者 林淑 杨奎滨 杜鸣心 刘孟 《分布式能源》 2020年第2期35-38,共4页

随着碳纤维材料在海上风力发电机组长叶片中的广泛应用,碳纤维叶片的防雷技术成为亟待解决的问题。根据IEC61400-24要求,碳纤维叶片防雷需要在碳纤维材料表面布置导体防止碳纤维结构遭受破坏,目前碳纤维叶片防雷主要采用防雷金属网,但... 随着碳纤维材料在海上风力发电机组长叶片中的广泛应用,碳纤维叶片的防雷技术成为亟待解决的问题。根据IEC61400-24要求,碳纤维叶片防雷需要在碳纤维材料表面布置导体防止碳纤维结构遭受破坏,目前碳纤维叶片防雷主要采用防雷金属网,但金属网需要在每次雷击后进行维护和修补,无形中增加了后期维护成本。结合接闪器和金属网的各自优势,提出了一种金属网结合接闪器的双回路防雷系统,并通过仿真分析验证了该系统的有效性。本防雷系统可减少叶片维护次数,提高风机安全可靠性,提升风电产品的市场竞争力。 展开更多

关键词 风电机组 碳纤维叶片 防雷系统 可靠性

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风电叶片新型防雷设计的仿真和试验研究 被引量：5

6

作者 肖琼 何相勇 +5 位作者 冯学斌 梁鹏程 胡杰桦 戴龙侠 姚威 韩敏 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期784-789,共6页

雷击是风力发电场最严重的安全威胁之一,其中叶片是最容易受雷击的部件,因此优化叶片防雷设计以降低雷击风险是解决安全威胁的重要途径。文章在风电场雷击统计数据和理论计算的基础上,以某型号风电机组叶片为研究对象,通过采用环氧树脂... 雷击是风力发电场最严重的安全威胁之一,其中叶片是最容易受雷击的部件,因此优化叶片防雷设计以降低雷击风险是解决安全威胁的重要途径。文章在风电场雷击统计数据和理论计算的基础上,以某型号风电机组叶片为研究对象,通过采用环氧树脂包裹接闪器基座,叶尖内置倒角设计、合理选择叶尖/叶身接闪器布置位置等优化方法以提升防雷效果。通过雷电数值仿真和直接雷击试验等方式对防雷设计进行验证,仿真和试验结果表明:该防雷设计可有效引接雷电并降低叶尖后部的尖端放电风险,绝缘性能优异,具有良好的防雷效果,有较大的实用价值。 展开更多

关键词 风电叶片 防雷设计 数值仿真 试验

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飞机燃油系统闪电试验可燃气体配比研究 被引量：1

7

作者 姜亮 刘春阳 +1 位作者 姚永杰 熊秀 《海军航空大学学报》 2024年第1期167-172,共6页

飞机燃油系统闪电试验中,可燃气体混合配比体积分数的轻微变化对气体的点燃能量和点燃概率有重要的影响。采用混合配比体积分数不恰当的可燃气体可能会导致闪电试验欠考核或过严考核,进而影响对闪电防护设计有效性的准确评估。采用高精... 飞机燃油系统闪电试验中,可燃气体混合配比体积分数的轻微变化对气体的点燃能量和点燃概率有重要的影响。采用混合配比体积分数不恰当的可燃气体可能会导致闪电试验欠考核或过严考核,进而影响对闪电防护设计有效性的准确评估。采用高精度的动态气体配比调控系统搭建了可燃气体点燃试验验证台架,通过试验对不同可燃气体配比体积分数下的最小点燃能量及相关点燃影响因素进行了研究和分析。研究表明:采用5.0%氢气配比体积分数的可燃气体可检出200μJ及以上能量的全部点火源,同时可避免闪电试验被过度考核,推荐进行优先选配;随着氢气配比体积分数的增大,可燃气体点燃所需的点燃能量逐渐降低;氢气配比体积分数越高,燃油系统闪电试验被过度考核的程度就越大;鉴于可燃气体燃爆冲击的安全影响,不推荐燃油系统闪电试验采用6.5%及以上氢气配比体积分数的可燃气体。试验数据及研究结论可为飞机燃油系统闪电防护设计及闪电试验提供参考和指导。 展开更多

关键词 飞机 燃油系统 闪电 可燃气体

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玻璃纤维复合材料风电叶片雷击损伤试验研究 被引量：5

8

作者 陶生金 刘孟 +1 位作者 何明 岳彦山 《粘接》 CAS 2021年第4期60-63,共4页

玻璃纤维复合材料叶片由于处于风力发电机组最高的位置,而本身具有电绝缘性,面临着严重的雷电威胁。本文基于实际风电场叶片运行中遇到的问题,依据IEC61400-24叶片雷击试验方法,开展叶片尖部雷电试验,获得不同雷电流等级、不同位置的叶... 玻璃纤维复合材料叶片由于处于风力发电机组最高的位置,而本身具有电绝缘性,面临着严重的雷电威胁。本文基于实际风电场叶片运行中遇到的问题,依据IEC61400-24叶片雷击试验方法,开展叶片尖部雷电试验,获得不同雷电流等级、不同位置的叶片后缘雷击开裂特征,分析叶片开裂的过程,得出造成叶片后缘开裂的雷电流峰值临界值。 展开更多

关键词 风力发电机组叶片 雷电试验 叶片雷击 雷电流临界值

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复合材料延性雷电防护金属网仿真与试验研究 被引量：5

9

作者 周家东 熊秀 +1 位作者 谢健 范晓宇 《飞机设计》 2017年第3期68-74,共7页

延性雷电防护金属网是防护飞机复合材料雷电直接效应的重要方法,本文采用了数值仿真方法对雷电防护金属铝网和金属铜网在雷电流作用下的损伤进行了分析。并在实验室用模拟的联动的雷电流分量A、B、C*对金属铝网和金属铜网进行雷电损伤... 延性雷电防护金属网是防护飞机复合材料雷电直接效应的重要方法,本文采用了数值仿真方法对雷电防护金属铝网和金属铜网在雷电流作用下的损伤进行了分析。并在实验室用模拟的联动的雷电流分量A、B、C*对金属铝网和金属铜网进行雷电损伤试验研究。结果表明,数值仿真与试验结果具有较好的一致性,95 gm2的金属铝网和200 gm2金属铜网能对复合材料提供很好的防护。同时,本文通过对雷电损伤机理分析,总结金属网试验损伤比仿真分析偏大的主要原因是雷电流分量B、C*除了电阻热效应外,还有等离子体热效应。 展开更多

关键词 复合材料 雷电效应 延性金属网 数值仿真 雷电试验

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新型透波接闪杆在X波段天气雷达防护中的应用

10

作者 杨碧轩 毛峰 +4 位作者 邓凤东 白水成 何征 王策 何相勇 《气象科技》 2024年第6期898-904,共7页

针对X波段天气雷达受金属接闪杆或金属引下线干扰时出现反射率、差分反射率等参数劣化的问题,本文采用精细设计的非连续片段式金属箔片阵列作为引下线的导流结构,与高性能复合材料杆相结合设计了新型透波接闪杆,成功解决了透波与雷电通... 针对X波段天气雷达受金属接闪杆或金属引下线干扰时出现反射率、差分反射率等参数劣化的问题,本文采用精细设计的非连续片段式金属箔片阵列作为引下线的导流结构,与高性能复合材料杆相结合设计了新型透波接闪杆,成功解决了透波与雷电通流的难题:接闪杆导流结构接闪时受雷电电场激发形成连续等离子体通道,成为承载雷电流通路;非连续的金属箔片大幅降低了雷达反射率。为验证新型透波接闪杆防护与透波能力,开展了试验测试:①高压附着接闪与冲击通流能力测试,结果表明新型透波接闪杆平均击穿阈值为4.45 kV/cm,冲击通流能力大于150 kA(±10%,10/350μs波形),满足GB50057和QX/T2-2016标准规定的第二类建筑雷电防护要求;②实地安装试验测试,结果表明相较于金属接闪杆,新型透波接闪杆对雷达反射率、差分反射率等关键参数的影响大幅降低。本文研究的新型透波接闪杆能够降低避雷系统对雷达探测性能的影响,可以在类似相控阵雷达直击雷防护中进一步应用和推广。 展开更多

关键词 接闪杆 透波 天气雷达 直击雷防护

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飞机燃油管路安装间隙闪电击穿电压研究

11

作者 姜亮 刘春阳 姚永杰 《空军工程大学学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期28-32,共5页

闪电击穿电压是飞机遭遇闪电雷击时会否在燃油箱内产生电火花的重要评判指标。为研究飞机燃油箱内典型燃油管路安装间隙下的闪电击穿电压,搭建了闪电击穿电压测试台架,并采用可调冲击电压发生器模拟出符合标准《SAE ARP5412B》要求的闪... 闪电击穿电压是飞机遭遇闪电雷击时会否在燃油箱内产生电火花的重要评判指标。为研究飞机燃油箱内典型燃油管路安装间隙下的闪电击穿电压,搭建了闪电击穿电压测试台架,并采用可调冲击电压发生器模拟出符合标准《SAE ARP5412B》要求的闪电电压波形。实验发现:安装间隙为3 mm时,实验室环境下测得的最小临界耐受击穿电压值为9.0 kV,飞机燃油箱内燃油管路周围部件的种类和燃油管路的安装形式对闪电击穿电压的影响不大,燃油管路的管径大小以及管路表面的油漆层对闪电击穿电压的影响可忽略不计,保持3 mm安装间隙不变,在部件表面涂覆1 mm厚密封胶,耐受击穿电压值从9.9 kV跃增至22.5 kV,安装间隙击穿所需的电压幅值大幅提高。实验结果表明:在燃油管路表面涂覆密封胶是减缓小间隙处发生闪电击穿风险的一种有效措施,可为飞机燃油管路安装间距选取和闪电防护设计提供参考和依据。 展开更多

关键词 飞机燃油箱 燃油管路 闪电防护 击穿电压

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碳纤维增强聚合物基复合材料雷击损伤研究进展 被引量：3

12

作者 朱雪蒙 常新龙 +3 位作者 胡宽 张有宏 郭一 何相勇 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期14-19,共6页

目前航空航天飞行器使用较多的碳纤维增强聚合物基复合材料(CFRP)结构在遭遇雷击等强电磁环境时,往往表现出更严重的损伤和破坏。总结了针对CFRP雷击损伤特性开展的理论和试验研究,揭示了雷电流作用下CFRP直接损伤的形成机理,并从不同... 目前航空航天飞行器使用较多的碳纤维增强聚合物基复合材料(CFRP)结构在遭遇雷击等强电磁环境时,往往表现出更严重的损伤和破坏。总结了针对CFRP雷击损伤特性开展的理论和试验研究,揭示了雷电流作用下CFRP直接损伤的形成机理,并从不同角度探讨了影响CFRP直接雷击损伤的因素。此外,对雷电冲击后的复合材料剩余强度问题进行了分析。未来继续开展CFRP直接雷击损伤研究工作时,仍需进一步考虑实际雷电环境下电流的综合影响。 展开更多

关键词 碳纤维增强聚合物基复合材料 雷电环境 损伤机制 影响因素 剩余强度

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无人机雷电防护研究 被引量：4

13

作者 何征 谢冲 +1 位作者 熊秀 周家东 《飞机设计》 2018年第3期42-47,共6页

无人机系统集成度越来越高,对外部电磁环境也越来越敏感。雷电是自然界中常见的一种电磁脉冲,对无人机的飞行安全会产生严重威胁。文中首先介绍雷电对无人机产生的损伤形式,之后综合分析了国内外关于无人机雷电防护的研究进展,最后对我... 无人机系统集成度越来越高,对外部电磁环境也越来越敏感。雷电是自然界中常见的一种电磁脉冲,对无人机的飞行安全会产生严重威胁。文中首先介绍雷电对无人机产生的损伤形式,之后综合分析了国内外关于无人机雷电防护的研究进展,最后对我国无人机雷电防护工作提出了建议。 展开更多

关键词 无人机 雷电防护 复杂电磁环境 雷击损伤

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风力发电机机舱新型接闪系统防护效能评估

14

作者 吴永鹏 王甜甜 +2 位作者 于雪原 杨航 何相勇 《科技资讯》 2024年第6期95-98,151,共5页

针对风力发电机复材机舱接闪系统防护效能评估中存在的滚球法适用受限、被保护对象结构与分布复杂的问题,结合风电场雷电环境特点,建立了两种接闪设计方案的数值模型,计算了多种先导起点位置条件下的电场分布;从表面电场、附着区域及等... 针对风力发电机复材机舱接闪系统防护效能评估中存在的滚球法适用受限、被保护对象结构与分布复杂的问题,结合风电场雷电环境特点,建立了两种接闪设计方案的数值模型,计算了多种先导起点位置条件下的电场分布;从表面电场、附着区域及等电势覆盖区域3个关键影响因素出发,比较了两种设计方案的防护效果,结果表明:该方法能够更加准确评估防护效能,可有效支持复杂系统的雷电防护的精细化设计。 展开更多

关键词 防护效能 评估方法 接闪系统 风力发电机组

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无人机天线在雷电效应中的响应研究及性能检测 被引量：4

15

作者 陈旸 何征 +1 位作者 吕弘 康华 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2020年第12期29-35,共7页

机载天线安装在无人机表面,容易成为雷电附着点,对无人机的飞行安全会产生严重威胁。为开展相关设计,并验证设计的有效性,针对UHF机载天线为研究对象,设计了片段式导流条和端口射频雷电抑制器的防护方案。先后进行了初始先导附着试验、... 机载天线安装在无人机表面,容易成为雷电附着点,对无人机的飞行安全会产生严重威胁。为开展相关设计,并验证设计的有效性,针对UHF机载天线为研究对象,设计了片段式导流条和端口射频雷电抑制器的防护方案。先后进行了初始先导附着试验、外部部件瞬态感应试验、电性能测试和系统评估计算。试验结果表明,天线损伤程度降低,片段式导流条对天线的电性能影响不超过0.3 dB,射频雷电抑制器不影响驻波比、增益。最终链路余量满足大于3 dB的要求,证明了设计的有效性。 展开更多

关键词 无人机 雷电效应 天线 片段式导流条 射频雷电抑制器

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飞机新型抗雷击复合材料研究进展 被引量：4

16

作者 何征 杨有为 +1 位作者 熊秀 谢健 《飞机设计》 2021年第1期31-35,共5页

复合材料导电性差,一旦遭受雷击,便会产生严重的损伤。随着复合材料在飞机上的用量越来越大,如何对复合材料进行雷电防护,保证飞机遭遇雷击后能够继续安全飞行,成为飞机设计中的一个难点。文中首先分析了复合材料在雷击时的损伤机理,之... 复合材料导电性差,一旦遭受雷击,便会产生严重的损伤。随着复合材料在飞机上的用量越来越大,如何对复合材料进行雷电防护,保证飞机遭遇雷击后能够继续安全飞行,成为飞机设计中的一个难点。文中首先分析了复合材料在雷击时的损伤机理,之后介绍了近几年来新型的复合材料雷电防护方法,并结合上述方法,为新型飞机复合材料雷电防护提出了建议。 展开更多

关键词 雷电 复合材料 防护方法

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企业文件管理制度建设范围与顺序建议

17

作者 白帆 《航天标准化》 2024年第2期41-45,共5页

企业针对本行业设计文件通常会制定文件管理制度,本文建议企业在进行文件管理制度建设策划时将其覆盖范围从设计文件扩大到技术、综合管理范畴的全部文件,实现技术文件层面的标准化;同时按文件生命周期发展进行文件管理制度策划与逐步建... 企业针对本行业设计文件通常会制定文件管理制度,本文建议企业在进行文件管理制度建设策划时将其覆盖范围从设计文件扩大到技术、综合管理范畴的全部文件,实现技术文件层面的标准化;同时按文件生命周期发展进行文件管理制度策划与逐步建设;最后给出不同部分内容建设建议。灵活建设、动态迭代,保持文件管理制度的科学性与先进性。 展开更多

关键词 企业文件管理 设计文件 文件管理制度 标准化

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大型运输类飞机燃油系统闪电防护适航符合性试验验证方法 被引量：3

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作者 熊秀 姚永杰 《飞机设计》 2023年第1期74-80,共7页

大型运输类飞机燃油系统闪电防护适航符合性的试验验证是整个适航取证工作中的关键内容,试验对象涉及到结构、系统部件及油箱盒段,试验方法包括电流注入、小间隙电压击穿、内部电流/电压测量和引燃源检测等多种方法,试验复杂,工作量大... 大型运输类飞机燃油系统闪电防护适航符合性的试验验证是整个适航取证工作中的关键内容,试验对象涉及到结构、系统部件及油箱盒段,试验方法包括电流注入、小间隙电压击穿、内部电流/电压测量和引燃源检测等多种方法,试验复杂,工作量大。为了解决试验方法的选择难题,为适航验证工作提供技术指导,分析整理了试验验证中需要试验方法,研究总结了各试验方法的关键环节及重点内容,基于实际应用验证了方法的可行性,这些方法可用于各类军民用飞机燃油系统闪电防护性能的验证。 展开更多

关键词 运输类飞机 燃油系统 适航符合性 闪电试验

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企业标准体系建设对提升核心竞争力的影响

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作者 白帆 康华 《中国标准化》 2024年第11期156-160,共5页

本文按照GB/T 15496~15498最新企业标准体系系列国标要求来搭建企业标准体系框架,以管理为主线,分为产品实现和基础保障两大分支,质量、财务、行政、环境、销售等内容均需被涵盖。质量管理体系同时需满足GB/T 19001要求,则需将两大分支... 本文按照GB/T 15496~15498最新企业标准体系系列国标要求来搭建企业标准体系框架,以管理为主线,分为产品实现和基础保障两大分支,质量、财务、行政、环境、销售等内容均需被涵盖。质量管理体系同时需满足GB/T 19001要求,则需将两大分支进一步分解,给出了一种分解方式,分解后部分产品实现标准与部分基础保障标准完全覆盖质量管理体系要求。在编制产品内控标准的同时也暴露出公司部分类型产品通用化程度低,导致技术指标无法量化,无法量化则无法改进,制约了公司进一步发展。公司率先开展了产品“通用化”“小型化”的研究,设计开发标准产品,推动了企业的技术进步。 展开更多

关键词 企业标准体系 质量管理体系 标准化 产品标准

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基于电热耦合效应的CFRP复合材料雷电损伤与防护研究 被引量：3

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作者 尹凤琳 孙颖力 +1 位作者 杜鸣心 魏兴 《强度与环境》 CSCD 2022年第5期68-74,共7页

碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced composite, CFRP)是航空航天领域及地面装备典型部件中常用的结构材料,直接雷击引发的电热耦合效应将产生较为严重的烧蚀损伤甚至破坏重要装备。表面敷设金属网是常见的复合材料雷击防护手... 碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced composite, CFRP)是航空航天领域及地面装备典型部件中常用的结构材料,直接雷击引发的电热耦合效应将产生较为严重的烧蚀损伤甚至破坏重要装备。表面敷设金属网是常见的复合材料雷击防护手段。本文将金属网/CFRP模型等效为各向异性结构,以烧蚀面积和深度作为损伤评估准则,开展电热耦合效应下CFRP裸板及进行表面敷设金属网防护后的雷击损伤仿真分析并开展试验验证,仿真结果与试验结果高度吻合。结果表明:金属网的烧蚀损伤与其流通的电流密度及其热效应累积有关,影响金属网/复合材料烧蚀面积与深度的因素包括通流能力与铺设方法;采用克重较大即通流能力较强的金属网和长边接地的敷设方式能够对CFRP复合材料进行较好的防护。本文所用仿真方法及结论可以为复合材料雷击防护设计与产品开发提供支撑,并为后续地面装备典型结构直接雷击防护提供设计思路。 展开更多

关键词 CRFP 雷击防护设计 电热耦合损伤

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