没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
高温激波层CO2辐射与传输特性数值计算研究.docx
1.该资源内容由用户上传,如若侵权请联系客服进行举报
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
版权申诉
0 下载量 184 浏览量
2022-12-15
14:29:22
上传
评论
收藏 400KB DOCX 举报
温馨提示
试读
19页
高温激波层CO2辐射与传输特性数值计算研究.docx
资源推荐
资源详情
资源评论
0. 引 言
近年来,红外探测系统因其环境适应性好,抗干扰能力强,可识别伪装目标,具有较
强的穿透烟、雾、霾、雪、尘埃等限制的能力等特点,应用越来越广泛,受到众多相关科
研人员的关注
[1]
。
随着遥感器镜头轻量化程度的提高以及口径的增大,给光机结构设计带来了极大的挑
战。既要保证支撑结构的刚度,又要降低支撑结构对面形精度的影响,因此红外光学遥感
器透镜常用胶粘剂与支撑结构进行胶接。相对于机械连接,胶接具有优势方面:(1) 可实
现其他连接方式难以解决的不同材料间的连接;(2) 可降低安装界面的复杂性,结构更加
紧凑,利于减重;(3) 通过选择适当的粘接剂可满足耐温和抗振等方面的要求。因此,越
来越多的工程师选择胶接的方式来固定光学元件
[2-3]
。拉伸和剪切强度作为胶粘剂的重要力
学性能指标,对遥感器的设计至关重要,但目前针对红外光学材料胶粘剂的研究并不充
分,尤其在低温下的研究更少,因此有必要研究适用于红外光学材料胶粘剂的力学性能。
DP460 胶是 3M 公司研制的一种高性能环氧胶,其粘接材料类型广泛,具有高韧性、
高强度、耐高温性等优点。在常温环境下,该环氧胶的重叠剪切强度为 31 MPa。粘接后对
产品无污染,在红外遥感器研制中得到越来越多的应用。文中对该环氧胶力学性能进行研
究测试,为红外光学遥感器的设计提供设计依据。
1. 力学性能测试方法
1.1 试验对象
硅、锗和硒化锌都是常用的红外光学材料,广泛地用于红外光学遥感器的研制,三种
材料的基本力学性能如表 1 所示。
表 1 红外材料力学性能
Tab. 1 Mechanical properties of infrared materials
Material
p
/g·cm
−3
E
/GPa
CLTE/℃
−1
Si
2.32
190.0
2.5E-6
Ge
5.35
102.7
6.0E-6
ZnSe
5.42
67.2
7.6E-6
下载: 导出 CSV
| 显示表格
文中选择单晶锗(Ge)与钛合金(TC4)镜框、单晶硅(Si)与殷钢(Invar)镜框作
为两组胶接对象进行研究。首先需要考虑的是透镜与镜框的间隙大小,即胶层厚度,其计
算公式为
[4]
:
h=(αc−αo)αo/π−−√αb−αo+v1−v[(2−h2L)αb−34(αc+αo)]h=(αc−αo)αo/παb−αo+v1−v[(2−h2L)αb−34(αc+αo)]
(1)
式中:h 为胶层厚度;L 为粘接宽度;αoαo 为透镜的热膨胀系数;αcαc 为镜框的热膨
胀系数;αbαb 为弹性胶的热膨胀系数;v 为胶的泊松比。综合两组粘接测试对象,通过计
算以及兼顾注胶工艺和以往的工程经验,最后确定厚度为 0.1 mm。
1.2 试件以及工装设计
每组试验装置由红外材料试件、金属试验块和试验机接头组成。红外材料试件分为
Ge 试件和 Si 试件,外形尺寸为 25 mm×15 mm×15 mm;金属试验块分为 TC4 试验块和
Invar 试验块。
在每组试验装置中,两个金属试验块将红外材料试件夹在中间,使用环氧胶将三者胶
接。试验机接头一端与测试设备相连,另一端与金属试验块相连。为避免测试时出现试验
机两端连线与大地水平面存在夹角而对测试数据造成影响的情况,试验机接头和试验机通
过向心关节轴承连接,以确保试验机提供的拉力始终正交于胶层。进行拉伸试验时,金属
试验块为方形试验块,如图 1 所示,将红外材料试件居中放置在两个金属方形试验块中
间,并在其连接处注 0.1 mm 厚的环氧胶斑,待胶固化后,分别进行 Ge 试件和 TC4 试验
块、Si 试件和 Invar 试验块的拉伸测试。
下载: 全尺寸图片 幻灯片
在温度 20 ℃且湿度 30%~40%的环境下进行注胶。胶斑直径为(8±2) mm,可通过
控制注胶时间来控制直径尺寸。胶斑厚度则通过等厚塞尺将误差限制在±0.02 mm 以内。金
属试验块和红外材料试件胶接面在胶接前应用酒精或丙酮清洁干净,粘接表面不允许打
磨。
胶接面粗糙度需按照金属、胶粘剂对界面的要求进行处理,处理方法可参照 GB/T
21526 或胶粘剂说明书执行。文中的光学试件胶接面粗糙度为 Ra0.012,金属试块胶接面粗
糙度为 Ra0.4,其余粗糙度根据试验需要而定。
1.3 试验条件及目的
(1)在常温环境下(RT),进行拉伸和剪切试验时,温度要求(20±2) ℃,湿度要求
30%~50%,测试环氧胶在常温下的力学强度,以获得在地面装调测试时可提供的强度。
(2)热循环试验后常温环境下(TCRT),进行拉伸和剪切试验。热循环试验在热真空
试验设备内进行,循环的温度为−115~30 ℃,压力优于 1×10
−4
Pa,变温率小于 30 ℃/h,达
到温度后保温 0.5 h,循环 10 次,测试热冲击对粘接强度的影响。
(3)在低温环境下(LT),进行拉伸和剪切试验时,试验温度为−130 ℃,达到温度后
保温 10 min 之后开始进行测试试验。红外遥感器通常在低温环境下工作,而装调和测试一
般在常温环境下进行,因此有必要测试低温对胶粘剂的影响,以校核在低温下的胶接力是
否依然满足复杂力学环境的要求,同时也可根据测试结果适当增加设计裕度,提高产品环
境适应能力和可靠性。
1.4 试验方法及流程
将制作好的试件依据 GB/T 3354—2014 和 GJB1709—93 在微机控制电液伺服万能试
验机上进行试验
[5]
,速率为 1 mm/min,直到红外材料试件与金属试验块间完全脱胶后方可
停止试验,并记录试验力-位移数据
[6]
,试验设备如图 3 所示,常温试验在控温试验室内进
行,低温试验则在带有控温功能的低温试验箱中进行。
剩余18页未读,继续阅读
资源评论
罗伯特之技术屋
- 粉丝: 3648
- 资源: 1万+
下载权益
C知道特权
VIP文章
课程特权
开通VIP
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
最新资源
- vscode-1.64.1.tar源码文件
- vscode-1.64.0.tar源码文件
- vscode-1.52.0.tar源码文件
- Music-Player +PlayerActivity+ rockplayer+ SeeJoPlayer 播放器JAVA源码
- vscode-1.46.0.tar源码文件
- 最近很火植物大战僵尸杂交版2.08苹果+安卓+PC+防闪退工具V2+修改工具+高清工具+通关存档整合包更新
- 超级好用的截图工具PixPin,可录制Gif图
- Screenshot_2024-05-21-17-06-42-64_2332cb9b27b851b548ba47a91682926c.jpg
- 毕业设计参考 - 基于树莓派、OpenCV及Python的人脸识别
- node-v18.20.2-linux-arm64
资源上传下载、课程学习等过程中有任何疑问或建议,欢迎提出宝贵意见哦~我们会及时处理!
点击此处反馈
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功