發(fā)布時(shí)間：2017-10-14 08:33

  本文關(guān)鍵詞：航空線纜絕緣的老化特性研究

  更多相關(guān)文章： 航空線纜 絕緣老化 動(dòng)力學(xué)模型 熱老化壽命方程

【摘要】：航空線纜是用于飛機(jī)輸配電和信號(hào)控制線纜的總稱(chēng)。老化的航空線纜絕緣容易出現(xiàn)損傷并引發(fā)事故。合理評(píng)估航空線纜絕緣老化狀態(tài),以判斷線纜老化受損狀況是保證航空安全的關(guān)鍵問(wèn)題。航空線纜絕緣老化狀態(tài)的有效評(píng)估需要以大量的老化試驗(yàn)作為基礎(chǔ),本文即以航空線纜絕緣的老化試驗(yàn)為重點(diǎn),研究在加速熱老化和加速濕熱老化條件下的航空電纜絕緣的性能變化規(guī)律。航空線纜絕緣材料屬于高分子聚合物,它面對(duì)的惡劣工作環(huán)境包括引擎附近的高溫、幾乎達(dá)到飽和的高濕度以及持續(xù)不斷的強(qiáng)振動(dòng)等,故需要考慮的老化因素主要為熱、水和機(jī)械振動(dòng)等。由于電壓等級(jí)低,航空線纜的電老化不明顯。高溫使聚合物降解,水使聚合物發(fā)生水解反應(yīng),振動(dòng)會(huì)使降解后出現(xiàn)微孔的絕緣內(nèi)部缺陷增大。老化的結(jié)果表現(xiàn)在微觀即分子鏈斷裂和結(jié)晶度改變,表現(xiàn)在宏觀即介電常數(shù)改變和絕緣變硬,發(fā)生缺陷破損。本文首先對(duì)航空線纜的電場(chǎng)進(jìn)行仿真分析,計(jì)算了航空線纜的等效電容。通過(guò)仿真線纜的場(chǎng)強(qiáng)分布,考察了水對(duì)絕緣的老化作用。與干燥空氣相比,絕緣內(nèi)部的水使場(chǎng)強(qiáng)畸變的更嚴(yán)重,所以更容易形成水樹(shù)枝等缺陷,和電的作用結(jié)合起來(lái)使絕緣劣化。計(jì)算獲得了絕緣相對(duì)介電常數(shù)與等效電容的關(guān)系,即絕緣相對(duì)介電常數(shù)的增大直接導(dǎo)致等效電容的增大。隨后設(shè)計(jì)并實(shí)施了航空線纜的加速老化試驗(yàn)。加速老化實(shí)驗(yàn)主要考慮熱和濕度作為老化因素,選取高于絕緣材料正常使用范圍的溫度進(jìn)行熱老化,選取恒定的濕熱環(huán)境進(jìn)行濕熱老化。老化后測(cè)量航空線纜的絕緣特性、等效電容和機(jī)械特性等參數(shù)。對(duì)絕緣加速老化試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較分析。老化前后的直流電阻沒(méi)有明顯變化規(guī)律,吸收比和極化指數(shù)有下降的趨勢(shì)。絕緣等效電容隨老化的進(jìn)行而增大。對(duì)比了多種老化模型后,選取斷裂伸長(zhǎng)率作為老化特征參量,通過(guò)斷裂伸長(zhǎng)率與二級(jí)反應(yīng)模型的結(jié)合推導(dǎo)獲得試驗(yàn)溫度下航空線纜的熱老化壽命方程。最后將絕緣等效電容與斷裂伸長(zhǎng)率結(jié)合起來(lái),二者呈現(xiàn)出線性關(guān)系。
【關(guān)鍵詞】：航空線纜 絕緣老化 動(dòng)力學(xué)模型 熱老化壽命方程
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：V242
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 課題研究意義與目的9-10
• 1.2 航空線纜絕緣老化研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 絕緣老化概述11-14
• 1.4 本文研究?jī)?nèi)容14-16
• 2 航空線纜絕緣老化機(jī)理16-25
• 2.1 航空線纜絕緣材料16-19
• 2.1.1 聚四氟乙烯16-18
• 2.1.2 聚全氟乙炳烯18-19
• 2.2 老化機(jī)理分析19-24
• 2.2.1 熱老化20
• 2.2.2 水解老化20-23
• 2.2.3 電老化23
• 2.2.4 機(jī)械老化23-24
• 2.3 本章小結(jié)24-25
• 3 航空線纜電場(chǎng)仿真分析25-32
• 3.1 仿真模型25-27
• 3.2 電場(chǎng)仿真分析27-30
• 3.2.1 完好絕緣的線纜場(chǎng)強(qiáng)分布27-29
• 3.2.2 干燥絕緣裂縫的線纜場(chǎng)強(qiáng)分布29
• 3.2.3 潮濕絕緣裂縫的線纜場(chǎng)強(qiáng)分布29-30
• 3.3 線纜絕緣等效電容30-31
• 3.4 本章小結(jié)31-32
• 4 加速老化試驗(yàn)32-42
• 4.1 加速老化試驗(yàn)方法32
• 4.1.1 熱老化試驗(yàn)32
• 4.1.2 濕熱老化試驗(yàn)32
• 4.2 絕緣特性測(cè)量32-36
• 4.3 等效電容測(cè)量36-39
• 4.4 機(jī)械特性測(cè)量39-41
• 4.5 本章小結(jié)41-42
• 5 航空線纜老化試驗(yàn)結(jié)果分析42-56
• 5.1 老化模型42-46
• 5.1.1 電老化模型42-43
• 5.1.2 熱老化動(dòng)力學(xué)模型43-45
• 5.1.3 Weibull分布概率模型45-46
• 5.1.4 其他模型46
• 5.2 時(shí)溫疊加原理46-48
• 5.2.1 時(shí)溫轉(zhuǎn)換參數(shù)46-47
• 5.2.2 活化能47-48
• 5.3 老化試驗(yàn)結(jié)果分析48-55
• 5.3.1 絕緣特性分析49-50
• 5.3.2 等效電容分析50
• 5.3.3 斷裂伸長(zhǎng)率分析50-55
• 5.4 本章小結(jié)55-56
• 結(jié)論56-58
• 參考文獻(xiàn)58-60
• 附錄A 老化線纜絕緣特性60-61
• 附錄B 老化等效電容測(cè)量結(jié)果61-62
• 附錄C 老化斷裂伸長(zhǎng)率測(cè)量結(jié)果62-63
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況63-64
• 致謝64-65

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1030081