國軍標GJB150.2A-2009低氣壓環境對設備的影響及機理
作者(zhě):
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來源:
www.tuyatang.com
發布日期: 2019.07.04
目前(qián),國內外對低氣壓環境對產品的影響及失效機理都做了大量的研究,國內(nèi)外也都製定了
低氣壓試驗的相關標準(zhǔn),如國軍標GJB150.2A-2009的4.1.2.2條(tiáo)、4.1.3.2條就給出了低氣壓環境可能導致裝(zhuāng)備(產品)產生下列物(wù)理、化學效應及電效應:
密封墊密封的殼體漏氣、漏液(yè)體;
密封容器變形、破損或破裂;
低密度材料(liào)的物理和化學性能發生變化;
裝(zhuāng)備因熱傳導(dǎo)降低而發生過(guò)熱;
潤滑劑蒸發;
發動機的啟動和工作不穩定;
真(zhēn)空密封失效;
電弧或電暈放電造(zào)成裝備失(shī)靈或工作不穩定;
根據國內外的一些研究成果,結合出現的典型(xíng)失效模式,利用
高空低氣壓試驗(yàn)箱測(cè)試簡要闡述一下(xià)低氣壓環境可能對裝備及(jí)元器(qì)件產生的影響
密封性(xìng)能的影響
大多數氣密裝備或元器件均(jun1)是采用一個標準大氣壓的惰性氣體(tǐ)進行封裝,當外部環境的氣壓降低,使得密封(fēng)元器件的內外壓(yā)力不同,產生一(yī)定的壓力差後,造成密封區域被破壞或密(mì)封結構變形,導(dǎo)致環境(jìng)中的有害氣氛進入到裝備或元器件內部(bù),從而發生失效現象。另外,飛機的一(yī)般飛行高度通常在幾(jǐ)千米或是上(shàng)萬米,可達30000m,由此(cǐ)可知航空裝(zhuāng)備將比一(yī)般裝備承受更多的低(dī)氣(qì)壓作用,密封可靠性(xìng)要求也(yě)就更高。
散熱性能的影響
電動機、處理器及變壓器等產品在工作時,會產生大量的(de)熱(rè)能,從而導致溫度的升高。這類產品的散熱方式主要是(shì)以空氣對流散熱為主,而隨著海拔高度的(de)增加,空氣密度會降(jiàng)低,空氣的質量流量也會隨之下降,致使(shǐ)熱傳導也將減少,導(dǎo)致產品過熱失效。所以產品的溫升會隨著大氣壓力的降低(海拔高度的增加)而升高,並呈線性關係,其斜率取決於產品結構,散熱方(fāng)式和環境溫度等因(yīn)素。雖然海拔高度增加(jiā),對(duì)流散熱減少,但輻射散熱會增加,也就(jiù)是說在極(jí)高的海拔高度中,輻射散熱是主要的散熱方式(shì)。
揮發性物質(zhì)的影(yǐng)響
大氣壓力的降低,伴隨著液體的沸點也會降低,尤其在標準大氣壓下具有較高飽和蒸氣壓(飽和蒸氣壓:在密閉空間中,在一定溫度下,與固體或液體處於相平衡的蒸氣所有的壓強(qiáng)稱為飽和蒸氣壓)的液體如潤滑劑,因(yīn)低氣壓(yā)環境下的空氣密度下降,液(yè)相分(fèn)子的氣化速(sù)度大於液相分子的冷凝速度,汽(qì)液(yè)兩相處於非平(píng)衡狀(zhuàng)態,所(suǒ)以在低氣壓環境下液體的(de)揮發(fā)速度(dù)會大大增加,從(cóng)而造成一些活動零件(jiàn)的磨損加(jiā)速老化。另外,一些低密度材料的物理和化學性能也會發生變化。
電氣性能的影響
采(cǎi)用氣體作為絕(jué)緣介質(氣體絕緣材料是能使有電位差的電極(jí)間保持絕緣的氣體,常用的氣體絕緣材料有空氣、氮氣、氫氣、二氧化碳和(hé)六氟化硫。)的產品,在高海拔(bá)地區使用或用於飛行(háng)裝備時,低氣壓環境會降低氣體介質的絕緣能力(氣(qì)體在不均(jun1)勻電場中的介電強度遠低於其在均(jun1)勻電場中的介電強度),尤其在曲率(lǜ)半徑較小的尖端電極附近,局部電場強(qiáng)度超過(guò)氣體的電離場強,使氣體發生電離和激勵,產生電暈放電造成裝備失(shī)靈或工作不穩定,伴有“嘶嘶”聲。當電壓繼續(xù)增加(jiā)時,甚至發會發生電弧放電現象。比(bǐ)如射頻同軸連接器在規定的海拔高度和電壓下,應(yīng)無連續的電暈放電現象(電暈放電可以是連續放電,也可以是非連續的(de)脈衝放電(diàn))。