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2026年, 第23卷, 第2期 
刊出日期:2026-02-25
  

  • 全选
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    武器装备
  • 任延超, 李明, 牛卉, 张桥
    装备环境工程. 2026, 23(2): 1-7. https://doi.org/10.7643/ issn.1672-9242.2026.02.001
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    综述了制导航空炸弹的发展历程、应用现状与未来发展趋势。首先梳理了制导航空炸弹的技术演进历程与阶段特征,阐述了其在现代局部战争中的典型作战应用场景与实战能效。在此基础上,重点探讨了信息化战争形态演变、复杂强对抗战场环境变化与前沿技术突破对制导航空炸弹发展的驱动机理,揭示了其从传统无控弹药向智能精确毁伤弹药演进的核心规律。在发展趋势层面,深入阐述了其在体系协同信息化、智能自主化、平台适配精巧化、制导能力强韧化、任务适配模块化、架构开放化六大核心方向的研究进展,特别强调了作战需求牵引与技术创新驱动对制导航空炸弹迭代升级的核心作用。最后基于当前制导航空炸弹的技术瓶颈与未来作战需求,对其后续发展方向与技术突破重点进行了展望。
  • 王征, 杨广明, 李海鹏, 赵永胜, 潘飞
    装备环境工程. 2026, 23(2): 8-14. https://doi.org/10.7643/ issn.1672-9242.2026.02.002
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    目的 针对高速催泪喷射器在近距离使用时,因射流动能过高可能造成损伤的风险,通过实验研究射流在不同作用距离下的动力学特性及其对生物模拟组织的冲击效应。方法 采用高速摄像与瞬态压力测试技术,以复合牛皮-明胶靶标模拟人体皮肤与软组织,分析射流的运动形态、速度衰减规律及冲击压力分布。结果 在30 cm近距离条件下,射流凝聚性良好,速度达109.8 m/s,冲击压力峰值为2.008 MPa,具有局部穿透潜力。随着作用距离增加,射流逐渐发散,速度与压力显著衰减,200 cm处压力峰值降至0.139 MPa。结论 牛皮模拟皮肤层能有效分散冲击能量,将集中动压转化为表面形变,从而防止明胶靶标穿孔,说明皮肤结构具备一定的冲击防护作用。本研究强调在实际应用中需严格控制最小作用距离,以降低动能致伤风险,为非致命武器的安全使用与效能评估提供了实验依据。
  • 于世胜, 甄伟, 闫帅, 王叶平
    装备环境工程. 2026, 23(2): 15-23. https://doi.org/10.7643/ issn.1672-9242.2026.02.003
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    目的 针对在戈壁环境下,多次出现因拖车救援引发的变速箱失效问题,深入开展典型变速箱失效问题研究,制定有效预防措施,防止此类问题再次发生。方法 利用有限元软件仿真、油液检测分析、电镜检测等分析测试方法,多方面对失效变速箱进行故障问题分析。结果 经过检测分析发现,变速箱中间轴一档齿轮断裂原因并非过载引发,而是因为长时间反复承受巨大的接触应力,齿轮的硬化层受到破坏,导致齿轮发生疲劳腐蚀,产生疲劳裂纹,进而在加载大扭矩过程中发生了疲劳断裂。结论 为防止此类问题再次发生,参考飞机恒速传动装置的状态监测方法,将油液检测加入车辆的定期维护工作中,可以实现对变速箱等封闭循环系统工作状态的定量评估,对状态异常的系统进行预防性维修,防止装备使用过程中突发失效问题,影响任务的完成。
  • 张春茂, 李艳, 刘文佳, 王博, 崔淑洁
    装备环境工程. 2026, 23(2): 24-32. https://doi.org/10.7643/ issn.1672-9242.2026.02.004
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    目的 针对特种车辆内部空间有限,高海拔地区车辆乘载员在低压缺氧、昼夜温差较大等环境下面临持续供氧的迫切需求,研究一种侧装式车载制氧装置,能够满足安装空间要求和特殊环境可靠性能。方法 在充分考量车辆内部空间布局与制氧装置高原工作环境的前提下,采用变压吸附制氧技术,对制氧装置的工作性能和总体布局进行分析设计。阐述在高海拔地区及车辆恶劣运行环境下制氧装置所采取强化散热、结构加固、减振和防护等环境适应关键设计。结果 制氧装置在常温常压下氧气流量为3.64 L/min,氧气质量分数为93.97%,压力为47 kPa,噪音最大值为58.1 dB(A),连续工作8 h以上性能良好。在模拟海拔4 500 m时,氧流量为3.48 L/min,氧气质量分数为56.02%,压力为42 kPa。通过高低温、振动冲击、湿热等试验,验证了制氧装置的系统可靠性及环境适应性。结论 该侧装式车载制氧装置的相关设计在高原特殊环境下能够满足任务续航能力和乘员生存保障需求,具有重要的现实意义及应用价值。
  • 周少兰, 张鑫, 周长征, 冉旭东, 韦禹, 刘博, 李鹏, 郭峰, 聂嘉兴
    装备环境工程. 2026, 23(2): 33-42. https://doi.org/10.7643/ issn.1672-9242.2026.02.005
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    综述了陶瓷/纤维增强树脂基复合材料界面多尺度模拟的研究进展。首先,阐述了界面在复合材料中的关键作用,包括其在载荷传递、增强相协同效应、裂纹扩展行为以及应力与热失配缓冲等方面的功能特性。其次,梳理了界面形成的基本理论,如机械嵌合、化学键与界面润湿理论,并指出单一理论在解释复杂界面现象时的局限性。在此基础上,重点分析了多尺度模拟方法在界面研究中的应用。在微观尺度上,分子动力学模拟揭示了界面相互作用的原子机制与表面改性机理;在介观尺度上,相场法有效模拟了界面损伤演化与裂纹扩展路径;在宏观尺度上,有限元方法评估了结构在冲击载荷下的整体响应与能量吸收性能。进一步指出了当前多尺度模拟研究仍存在参数传递机制缺失及实验验证不足等问题。最后,对未来发展方向进行了展望,提出应致力于发展跨尺度紧密耦合的模型框架,推动模拟与实验的深度融合,并探索人工智能辅助的建模策略,为实现复合材料界面的精准设计与性能调控提供理论支撑。
  • 航空航天装备
  • 沙佳辉, 章海亮, 罗伟峰, 李斌
    装备环境工程. 2026, 23(2): 43-48. https://doi.org/10.7643/ issn.1672-9242.2026.02.006
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    目的 针对现阶段机载外挂物疲劳载荷谱编制的技术难题,提出一种基于多学科耦合数值模拟的载荷谱高效编制方法。方法 基于任务剖面分析,通过解析飞机机动过载系数分布规律及阵风载荷分布规律,并结合外挂物挂机位置动态放大系数,构建挂机过载疲劳载荷谱与阵风载荷疲劳载荷谱,解决传统方法中严重依赖实测数据的核心难题。以某型机载外挂物为对象进行工程应用,通过本研究提出的方法编制某型机载外挂物的疲劳载荷谱。结果 使用本研究编制的疲劳载荷谱周期较传统实测法缩短95%以上。依据所编制的载荷谱进行了疲劳试验,试验结果表明了该载荷谱的有效性。结论 验证了本研究提出的编制方法的有效性和工程适用性,为外挂物疲劳寿命评估提供了无需实测数据的创新解决方案。
  • 薛良良, 宋月, 常海涛, 张伟久
    装备环境工程. 2026, 23(2): 49-60. https://doi.org/10.7643/ issn.1672-9242.2026.02.007
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    目的 针对小子样复杂电子系统研制试验短时高效要求,改进可靠性强化试验方案,并利用试验结果设计加速可靠性增长试验,提出一种研制阶段可靠性强化、增长2种方式相结合的快速研制试验响应方案,利用AMSAA模型综合评估产品的可靠度。方法 在传统可靠性强化试验方案的基础上,考虑样本量和试验周期重新规划可靠性强化试验流程,提出一种结合产品设计极限、分段开展的方法。结合加速试验理论、利用工作极限值通过加大敏感应力设计了加速可靠性增长试验剖面,给出一种基于强化试验结果的加速可靠性增长试验通用设计方案,最后融合初样、试样加速可靠性增长试验结果,利用AMSAA模型进行可靠性综合评估。结果 该方案快速暴露产品故障的同时,提升了研制试验效率,并能快速评估出产品研制末期的可靠性水平。结论 证明了针对小子样复杂系统该快速研制试验响应方案的短时高效性。
  • 刘浩东, 陈长军, 李崇桂, 杨庆峰, 王东生
    装备环境工程. 2026, 23(2): 61-71. https://doi.org/10.7643/ issn.1672-9242.2026.02.008
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    从激光制孔、激光增材制造、激光冲击等方向,系统综述了激光加工技术在航空发动机制造领域的研究现状。首先评述了激光制孔技术在航空发动机叶片制造中的应用,并指出所面临的深孔加工的精度和一致性问题、带热障涂层叶片的加工过程材料兼容性等问题;其次评述了激光增材技术在航空发动机叶片制造与修复领域的应用,并指出未来多材料集成制造和智能闭环系统等应是重点发展的方向;再次评述了激光冲击强化技术在航空发动机叶片制造中的应用,并指出双面同步激光冲击强化、实时矫形激光冲击强化和变脉冲激光冲击强化等应是将来重点发展的方向。最后对未来研究方向进行了展望,指出构建集“激光增材成形-激光精密制孔-激光冲击强化”于一体的智能化制造单元,并依托数字孪生技术贯穿设计、制造与性能预测的全生命周期,将是未来的发展方向。
  • 梅浩, 周青华, 王耀兵, 赵志军
    装备环境工程. 2026, 23(2): 72-83. https://doi.org/10.7643/ issn.1672-9242.2026.02.009
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    目的 针对机器人卫星在轨服务的高灵活性与强稳定性需求,提出一种适用于空间微重力环境高保真地面验证系统的新型冗余双臂系统,为机器人卫星构型设计提供新思路,提升机器人卫星在轨服务的可靠性。方法 考虑微重力环境基座漂移问题与冗余自由度合理布置,基于绳索驱动实现驱动后置,设计一种新型的带有耦合运动关节的连续型仿生冗余机械臂与机器人卫星双臂系统构型。利用旋量理论构建其简化正运动学模型,并针对耦合约束结构实现空间雅可比矩阵降维处理,进而基于降维的雅可比伪逆,实现简化逆运动学迭代求解,搭建MATLAB/SIMULINK仿真模型,通过仿真实验验证模型有效性。结果 基于耦合约束结构实现的简化正逆运动学模型无误,导入仿真模型后能够完成预期的轨迹跟踪任务与双臂操作任务。结论 所提出机器人卫星冗余双臂系统构型设计能够保证关节数量,以及仿生连续弯曲的前提下有效降低驱动自由度,基于旋量理论的简化运动学建模与仿真模型准确无误,可为空间微重力环境作业机器人卫星系统构建与地面模拟实验的进一步深入研究提供理论支撑。
  • 李岩, 马一凡, 史永奇, 卞贵学, 黄海亮
    装备环境工程. 2026, 23(2): 84-92. https://doi.org/10.7643/ issn.1672-9242.2026.02.010
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    目的 为飞机整体油箱内的微生物影响下各材料的性能变化以及环境适应性设计改进提供理论依据和实验支撑。方法 以2A12、7B04铝合金和HM系列密封胶为研究对象,使用SEM、XRD、FTIR等技术,采用浸泡试验,从电化学、腐蚀形貌等角度进行试验验证,对比分析多周期下有菌和无菌对材料的性能的影响。结果 希瓦氏菌明显促进了2A12和7B04铝合金的点蚀,且7B04的腐蚀程度和电化学活性更为明显;硫酸盐还原菌对HM112等的密封胶也有劣化作用,在出现不同程度的孔洞的同时,官能团组成也发生了变化。整体油箱的常用材料在微生物,特别是细菌的影响下,其组分和腐蚀性能均受到不同程度影响。结论 飞机整体油箱作为现代飞机常见的油箱结构形式,其材料的环境适应性设计不仅要考虑到外部环境,也应顾及内部环境即在微生物污染下的燃油介质,特别是细菌的影响,这为飞机整体油箱材料的环境试验验证方面提供了一种新思路。
  • 船舶及海洋工程装备
  • 耿彦超, 温亮军, 李兆骐, 陈占阳, 赵南, 司海龙
    装备环境工程. 2026, 23(2): 93-102. https://doi.org/10.7643/ issn.1672-9242.2026.02.011
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    目的 揭示艏部砰击现象对船舶颤振载荷的影响。方法 聚焦于缩尺比为1︰40的标模S175集装箱船,基于CFD求解器OpenFOAM、多体动力学求解器MBDyn与流固耦合数据插值库PreCICE,开发规则波条件下船舶水弹性响应数值预报程序。基于CFD-MBD双向耦合算法分析S175集装箱船运动响应、砰击载荷与垂向弯矩载荷特性。结果λ=1.2Lpp时,船舶艏部出现了较为严重的砰击现象,船舶中垂状态与中拱状态下的垂向波浪弯矩达到最大。在艏部砰击载荷的影响下,垂向波浪弯矩中出现了较为明显的高频弯矩成分,且随着截面位置往船艏靠拢,高频弯矩成分所占比例逐渐升高,表明砰击载荷的影响更为显著。结论 结果证实,本文提出的CFD-MBD双向耦合算法,能够实现砰击颤振响应的预报,为工程应用提供可靠的理论数据。
  • 刘治国, 孙成龙, 孙德海, 侯旺, 吴娜娜
    装备环境工程. 2026, 23(2): 103-113. https://doi.org/10.7643/ issn.1672-9242.2026.02.012
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    目的 揭示7075铝合金在湿热海洋大气环境中腐蚀坑的跨阶段演化机制,建立腐蚀损伤动力学预测模型。方法 设计并实施模拟南海环境的循环加速腐蚀试验方案,通过交替浸渍法实现加速腐蚀过程。采用超景深三维显微镜获取在不同等效服役年限(3~13 a)下腐蚀坑的投影面积、深度及体积等三维形貌参数。在此基础上,提出并应用改进的Weibull动力学模型,以分阶段拟合腐蚀演化规律。结果 腐蚀坑演化呈现三阶段特征,初期(3~7 a)以纵深发展为主,其深径比约为1.3,深度年均增速4.8 μm;中期(7~11 a)自催化效应驱动面积快速增长,年均增速达3.4×104 μm2,深径比降约1.0;后期(11~13 a)由于腐蚀产物累积并形成碗状沉积形貌,坑体横向扩展受限,深径比进一步下降至约为0.8。改进后的 Weibull 动力学模型能够精确描述各阶段的动力学行为与转变节点。结论 7075 铝合金腐蚀坑由纵深优先向横向扩展的阶段性转变,主要由钝化膜反复破裂与随后发生的自催化腐蚀过程所调控。所建立的“腐蚀三维形貌-动力学”关联机制为高强度铝合金在海洋服役环境下的寿命预测与临界损伤评估提供了理论依据与定量工具。
  • 重大工程装备
  • 杜昭, 左朋, 石先杰
    装备环境工程. 2026, 23(2): 114-122. https://doi.org/10.7643/ issn.1672-9242.2026.02.013
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    目的 针对功能梯度圆柱壳随机振动响应特性分析问题,提出一种可快速有效计算平稳随机载荷作用下功能梯度圆柱壳振动响应的动力学模型,并探究关键参数对相应结构随机振动特性的影响规律。方法 采用人工弹簧技术模拟功能梯度圆柱壳的任意边界约束,结构位移容许函数采用以简洁三角函数为核心的谱几何法进行表征。在一阶剪切变形理论框架下,引入虚拟激励法建立随机载荷作用下功能梯度圆柱壳能量泛函,进而基于Rayleigh-Ritz法获得功能梯度圆柱壳平稳随机响应分析模型。结果 通过数值算例分析,文中所构建模型计算获得的不同边界条件下圆柱壳功率谱密度响应结果与有限元结果基本一致,且模型预测固有频率与均方值根结果偏差分别在0.5%以及1%以内。分析了梯度指数p、长径比L/R、厚径比h/R等参数对功能梯度圆柱壳随机振动特性的影响规律。结论 文中模型能够高精度、高效率地分析圆柱壳自由振动与平稳随机振动响应特性。同时,通过变参分析发现,梯度指数p和长径比L/R的增加会削弱功能梯度圆柱壳刚度,增大圆柱壳壳体的振动幅值;相反地,厚径比h/R的增大会提高结构刚度,降低圆柱壳壳体的振动幅值。研究可为实际工程中相应结构的动力学设计提供理论参考。
  • 盛沛, 李伟, 崔伟成, 宫晶
    装备环境工程. 2026, 23(2): 123-129. https://doi.org/10.7643/ issn.1672-9242.2026.02.014
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    目的 实现耗损型产品在动态环境下的可靠性分布参数高精度估计与环境应力异常起始点的精准定位,提升产品储存可靠性,并降低失效风险。方法 首先,对比分析人工蜂群、灰狼优化、粒子群及蚁群优化等4类群智能算法在威布尔分布参数估计任务中的性能,筛选最优算法。其次,采用滑动窗口法对产品全生命周期累积故障概率数据进行逐段处理,构建形状参数与尺度参数随时间变化的动态序列。最后,基于相邻窗口参数构建的线段斜率特征,应用K-means聚类算法识别参数变化模式的突变节点。结果 仿真数据表明,灰狼优化算法在威布尔参数估计中表现最优。实测数据应用结果显示,基于滑动窗口与K-means的分类方法能准确识别出参数斜率发生突变的索引点,该点与环境应力异常的实际起始时间高度一致。结论 研究构建的一体化方案能够有效估计动态环境下的产品可靠性参数,并精准定位环境应力异常点,弥补了传统解析模型在参数动态漂移适配性与异常关联机制方面的不足,为耗损型产品的动态可靠性分析与储存管理策略调整提供了可靠的技术支持。
  • 胡心雨, 张瑜, 吴永鹏, 丁星星, 林禹, 贺斌, 崔阳文, 王征辉
    装备环境工程. 2026, 23(2): 130-139. https://doi.org/10.7643/ issn.1672-9242.2026.02.015
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    概述了Al2O3-SiO2气凝胶耐高温性能研究进展,为Al2O3-SiO2气凝胶的高温性能提升提供研究思路。基于溶胶-凝胶工艺方法,介绍了溶胶、凝胶、老化、干燥等工艺过程对Al2O3-SiO2气凝胶其复合材料性能的影响。通过加强过渡金属、稀土元素、耐高温粒子、分散纤维、纤维预制体与Al2O3-SiO2气凝胶之间的适配性,提出了Al2O3-SiO2气凝胶的耐高温性能提升方法。通过引入锆、钛、钇、碳化硅(SiC)、碳纳米管(CNTs)等粒子,有效改善了Al2O3-SiO2气凝胶孔隙结构与微观形态,抑制高温相变或收缩,增强了Al2O3-SiO2气凝胶高温隔热性能。通过分散纤维、纤维预制体增强方法,同步提升了Al2O3-SiO2气凝胶的力学性能和高温隔热性能,获得了综合性能优异的纤维增强Al2O3-SiO2气凝胶复合材料。针对Al2O3-SiO2气凝胶高温应用场景有限等问题,进一步明确了提升硅铝气凝胶耐高温性能的核心路径。
  • 舒畅, 张志豪, 黄伦
    装备环境工程. 2026, 23(2): 140-146. https://doi.org/10.7643/ issn.1672-9242.2026.02.016
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    目的 通过热老化试验,摸清树脂后固化效应及老化规律,探究P580-TM-191RS树脂存在后固化效应持续时间的预测方法,创新性地提出通过分段计算后固化效应持续时间和树脂老化降解持续时间的方法预测常温贮存寿命。方法 根据材料的热分析结果设计加速老化试验,以弯曲强度为材料性能评价指标求出不同应力下的树脂性能变化模型,建立设定性能指标下试验时间与试验温度的回归模型,进而外推预测贮存温度条件下树脂的后固化效应持续时间。结果 P580-TM-191RS树脂在室温及多种热环境下均表现出显著的后固化特性,通过建立设定性能指标下试验时间与试验温度的回归模型,外推预测常温条件下树脂后固化效应持续时间约23.5 a。结论 针对存在后固化效应树脂,提出的分段计算后固化效应和老化降解持续时间预测常温贮存寿命的方法,经试验验证和相似材料对比验证,该方法较为合理可靠。
  • 环境试验与观测
  • 李承刚, 曾邦泽, 刘剑, 杨玉萍, 肖建军, 李叶涵, 杨品杰, 赵远荣
    装备环境工程. 2026, 23(2): 147-153. https://doi.org/10.7643/ issn.1672-9242.2026.02.017
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    目的 在考虑温度和湿度2项环境因素的情况下,预测微光像增强器的亮度增益随试验时间的变化。方法ϕ18 mm配装GaAs光电阴极和离子阻挡膜的微光像增强器为研究对象,在云南西双版纳开展27个月棚下大气暴露试验,参照GJB 8893.3—2017、GJB 2000A2020等军用标准,跟踪测试不同周期的亮度增益。基于试验数据,在指数衰退模型基础上,结合高斯模型构建指数-高斯衰退模型,并引入温度和相对湿度进行残差修正。结果 发现其性能退化呈现“初期快速衰退-中后期波动性回升”特征,模型拟合优度R2≥ 0.903,预测精度达94.526%。寿命预测显示,该像增强器在湿热地区棚下贮存寿命超过4.75 a。结论 所建模型能在一定程度上描述湿热地区棚下微光像增强器的性能退化过程,揭示了湿热地区棚下环境对其性能的影响规律,可为该器件的可靠性评估、寿命预测及正向设计提供一定的思路和理论支持。
  • 王晓辉, 刘振宝, 江丽鵬, 罗来正, 江东宸, 朱硕, 赵文宇, 胡家瑞, 王长军, 杨志勇
    装备环境工程. 2026, 23(2): 154-164. https://doi.org/10.7643/ issn.1672-9242.2026.02.018
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    目的 研究M50钢在3种典型大气环境(万宁湿热海洋气候、江津亚热带酸雨气候和西双版纳热带雨林气候)中的腐蚀行为与力学性能演变规律,为M50超高强度钢材料及其构件在典型环境中的服役可靠性提供科学依据。方法 通过为期2 a的户外暴露试验,结合腐蚀动力学分析、微观形貌表征与力学性能测试,系统研究在3种环境下M50钢的腐蚀行为。结果 M50钢在万宁地区的腐蚀最为严重,其年平均腐蚀速率高达82.05 g/(m2·a),点蚀速率为28.17 μm/a,均高于江津和西双版纳地区。在力学性能方面,暴露于万宁与江津环境2 a后的试样均在弹性阶段即发生断裂,其中万宁地区试样的抗拉强度下降最为显著,性能保留率仅为41.02%。结论 M50钢的腐蚀主要萌生于碳化物(MC、M2C)与基体的界面处,碳化物作为阴极相诱发微电偶效应加速局部腐蚀,万宁的Cl-和江津的SO2是主要的腐蚀促进因子,其中Cl-的影响更为显著,导致万宁环境下材料性能发生急剧退化。
  • 王风武, 冯利建, 郭林, 孙照强
    装备环境工程. 2026, 23(2): 165-175. https://doi.org/10.7643/ issn.1672-9242.2026.02.019
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    目的 针对目前地面雷达设备在实际使用中可能会出现因凝露引发的故障问题,研究并提出了一种适用于设备级产品的实验室凝露试验方法。方法 先后开展2种试验技术方法的研究及样品试验,通过对比2种试验方法,发现方法2在激发凝露现象方面效果更显著,能有效考核产品在凝露环境下的工作性能及防护设计。结果 该方法通过控制温变速率与湿度曲线,实现了对电气设计、三防设计、结构设计、密封设计等的综合评价。结论 该方法可明确暴露产品凝露薄弱环节,为防凝露设计改进提供依据,填补了地面雷达设备级凝露试验方法的空白。同时,通过大量试验数据,从试验方法、凝露机理及过程、防凝露的考虑等方面进行总结,可供产品在进行防凝露设计时参考。