李君三

一种蜂窝芯材料透气速率检测系统

李君三1，2

（1. 国防科技大学系统工程学院，长沙 410073；2. 中国空间技术研究院，北京 100094）

本文设计了一套蜂窝芯材料在真空环境下的透气速率检测装置，用于模拟星体在发射过程中，蜂窝芯腔体内空气逸散情况。采用压差法测试了不同真空度下蜂窝芯的透气速率，同时制备了有色气体使得整个实验过程可视化，可以判断出蜂窝芯板的透气死点。实验结果为蜂窝芯材料的工程应用提供了一定的数据支持。

透气速率；蜂窝材料；真空度；密封

1 引言

蜂窝芯材料由于其具有较好的比刚度和承载效能，因此被广泛应用于航天领域。由于内部存在蜂窝状孔隙，在航天器发射之前，其孔隙中完全浸润有空气，当航天器进入太空过程中，存在于孔隙中的空气需要通过蜂窝芯材料的小孔逸散出来，逸散速率是衡量材料性能的一个重要指标。因此，有必要设计一种试验装置，模拟航天器进入太空后的环境，得出气体逸散速率，为实际工程提供有价值的参考依据。

蜂窝芯材料的宏观结构及芯层细观结构性能的研究自50年代以来就得到了充分发展，研究范围不断拓广。目前国内外学者针对蜂窝芯材料的研究重点主要集中在力学效能方面。Allen[1]最早使用有限元的方法模拟蜂窝芯材料的力学性能。Gibson[2]提出胞元模型理论，忽略胞壁在和方向厚度不同，采用材料力学公式推导出等蜂窝结构的二维等效弹性参数的解析式。……