1 同济大学材料科学与工程学院, 上海 201804
2 同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室, 上海 201804
3 中铁二院重庆勘察设计研究院有限责任公司, 重庆 400023
4 江苏诚意集团有限公司, 江苏 徐州 221699
为了减少混凝土的收缩开裂、促进减缩型聚羧酸系减水剂的发展和应用, 采用水溶液自由基聚合法, 将异戊烯基聚氧乙烯醚(IPEG)、丙烯酸(AA)和丙烯酸丁酯(BA)等不饱和单体共聚合成了一种兼具分散性能和减缩性能的减缩型聚羧酸系减水剂(SR-PCE)。利用凝胶渗透色谱法和Fourier红外光谱法对SR-PCE的分子结构进行了表征, 并对其减缩机理进行了分析。结果表明: 所制备的SR-PCE的分子结构符合预先的设计; 在保证优良分散性能的前提下, 当SR-PCE分子结构中IPEG、AA和BA三者的摩尔比为1:5:4时, 减缩性能最佳。SR-PCE发挥优良减缩作用的机理主要在于2个方面: 首先, 相比普通型聚羧酸系减水剂, SR-PCE可以进一步降低水溶液的表面张力; 其次, SR-PCE可以减少水泥石孔溶液中水的蒸发速率, 提高浆体对孔隙水的保持能力。
分子结构设计 自由基聚合 减缩型聚羧酸系减水剂 作用机理 表面张力 molecular structure design free radical polymerization shrinkage reducing polycarboxylate superplasticize mechanism surface tension
红外与激光工程
2023, 52(3): 20220551
东南大学 仪器科学与工程学院, 江苏 南京 210096
该文设计了一种具有高灵敏度、低交叉耦合的双轴谐振式微加速度计, 使用工型梁作为解耦梁, 通过微杠杆机构实现力的放大, 结构呈中心对称形式, 采用差分检测工作方式。通过仿真分析对结构进行优化并完成加速度计整体结构设计, 进而提高加速度计灵敏度, 降低交叉耦合。对加速度计结构进行模态分析、灵敏度分析、交叉耦合分析和谐响应分析, 结果表明, 在±20g量程范围内, x向标度因数为423.6 Hz/g, y向标度因数为421.8 Hz/g, x向交叉灵敏度为0.000 047%, y向交叉灵敏度为0.000 78%。仿真结果验证了所设计结构的可行性。
双轴加速度计 高灵敏度 交叉耦合 有限元仿真 结构设计 biaxial accelerometer high sensitivity cross coupling finite element simulation structure design
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所精密仪器与装备研发中心，吉林 长春 130033
靶场光电测量设备利用光学成像采集飞行目标信息，经误差修正、时空配准、交汇计算等处理可以得到所需的目标参数，是航天器发射回收测控系统中的重要组成部分，也被广泛应用于**目标的探测中。为了应对复杂测量条件和多样化被测目标带来的挑战，在确保靶场光电测量设备高精度轨迹测量、高分辨成像能力的同时，对其提出了获取信息多元化、测量波段多样化、多平台机动布站等更多任务需求。我国靶场光电测量设备长足发展，整体性能得到了大幅提升。以中国科学院长春光学精密机械与物理研究所精密仪器与装备研发中心团队近年来在靶场光电测量设备的研制工作为基础，对红外辐射特性测量、结构轻量化设计、光雷一体化测量等多项关键技术的发展历程和现状进行了详细介绍，总结了靶场光电测量设备在多信息获取、探测波段扩展、测量精度提高、设备机动性提升和多平台匹配融合等方面的研究进展，讨论了靶场光电测量设备当前仍然存在的技术难点，并展望了相关技术未来的发展方向。
海军工程大学 动力工程学院，湖北 武汉 430000
水下航行器动力系统循环冷却水经由排放口排出，与环境水体掺混换热形成热射流。热射流在环境水体中扩散、浮升并在水体表面形成红外特征。为探究排放口结构对水下航行器热射流红外特征的影响，文中采用仿真分析结合实验验证的方法进行研究。依托CFD计算软件平台建立水下航行器运动模型，设计不同半径比椭圆形排放口结构并对比热射流红外特征差异。通过缩比水池实验验证椭圆形排放口半径比对热射流红外特征的影响，同时验证仿真计算方法及设计参数的有效性。在椭圆形排放口的基础上，进一步设计排放口数量及分布位置，抑制热射流红外特征，提升水下航行器热隐身性能。根据仿真计算及实验结果可知，在排放流量相同的条件下，半径比越小的椭圆形排放口热射流掺混换热效果越好，红外特征越不明显。同时，增加排放口数量以及排放口分布位置采用两翼排列方式可以进一步加强热射流温度衰减，降低水面最高峰值温度。
水下航行器 热射流 排放口 结构设计 红外特征 underwater vehicle thermal jet discharge port structure design infrared characteristics 红外与激光工程
2023, 52(1): 20220333
红外与激光工程
2022, 51(10): 20220303
1 武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室，武汉 430070
2 武汉长利新材料科技股份有限公司，武汉 430090
3 湖北省特种玻璃工程技术研究中心，武汉 430070
一窑两线浮法玻璃熔窑技术对我国浮法玻璃产业的升级转型和“双碳”目标的实现具有重要意义。本文采用Glass Furnace Model软件，数值模拟分析了1 250 t/d非对称型一窑两线浮法玻璃熔窑的温度分布和玻璃液流规律，利用温度场和液流场，以及快速粒子运动轨迹、粒子的最小滞留时间和平均滞留时间等指标，研究了冷却部的偏心结构设计对出口玻璃液温度均匀性及液流稳定性的影响。结果表明：主线冷却部的玻璃液回流进入支线的比例增加会导致支线冷却部入口玻璃液的温度降低；支线通道长度增加会导致支线流道出口玻璃液温度的降低；采用合适的偏心结构冷却部设计，主线和支线流道出口玻璃液在池窑内的滞留时间差异缩小，玻璃液在均化冷却阶段的横向温度差异减小，主线和支线冷却部玻璃液的液流稳定性提高。
浮法玻璃 玻璃熔窑 一窑两线 数值模拟 冷却部结构设计 float glass glass furnace one furnace with two working ends numerical simulation structure design of working ends
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春 130033
2 中国科学院大学，北京 100049
提高光机结构的温度适应性对空间相机降低热控难度、提升系统稳定性具有重要意义。根据统一材料结构可以消除系统热差的原理，选用铝合金材料对某可见光波段空间相机的光机结构进行了设计，并完成了实际工况下的工程分析，达到了在 20℃±15℃均匀温度变化与不同方向重力耦合状态下，像质均满足 MTF(modulation transfer function)在 71.4 lp/mm处大于 0.3的成像指标。采取常用的不同材料搭配方案进行对比分析，相同工况的全铝结构稳定性远优于不同材料方案，验证了统一材料的光机结构在温度适应性方面的优势。
空间相机 光机结构设计 温度适应性 全铝结构 光机集成分析 space camera, optical machine structure design, te
1 北京信息科技大学 自动化学院，北京 100192
2 北京信息科技大学 高动态导航技术北京市重点实验室，北京 100101
针对高过载环境下制导弹药内部空间约束及运动参数难以精确测量的问题，该文设计了一种框架式嵌入结构型的微惯性测量单元(MIMU)结构。MIMU由三轴微机械陀螺仪和三轴微机械加速度传感器组成，通过合理配置传感器的安装方式和优化内部空间布局，极大地减小了MIMU的质量和体积。整体结构采用高强度金属材料和特殊的灌封工艺，保证了MIMU抗高过载性能。通过有限元仿真与分析表明，所设计的MIMU结构可满足不小于20 000g(g=9, 8 m/s2)的过载冲击。最后在靶场通过搭载某型号试验弹进行炮射过载实验，其实验结果表明，该文所设计的MIMU具备抗高过载能力，满足制导弹药高过载要求。
微惯性测量单元(MIMU) 结构设计 抗高过载 性能分析 过载实验 miniature inertial measurement unit(MIMU) structure design anti-high overload performance analysis overload test
