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产品用途

利用超声波成像和 TableCurve 3D® 精确表征微重力环境中燃烧材料表面状况的变化

在航天飞机微重力条件下,塑料试样表面高度剖面燃烧前后的三维 TableCurve 3D 图形,展示了火焰蔓延机制的工作原理。

表面轮廓分析

利用超声波成像技术和 TableCurve 3D 技术对微重力环境下燃烧材料表面状况的变化进行了精确表征。 对微重力燃烧实验前后的材料试样进行了比较。 重要的是要确定燃烧后表面轮廓变化的特征。 进行这些实验是为了更好地了解火焰是如何在微重力环境(如国际空间站)中蔓延的。 这类信息对空间站宇航员的安全至关重要。

超声波成像技术用于获取烧伤前后表面轮廓的精确信息。 这包括获取整个表面的精确超声波飞行时间数据。 飞行时间测量值(x、y 位置和飞行时间(毫秒))被转换为表面凹陷(微米)。 该实验是在航天飞机 STS-54 号飞行任务中完成的。 然后将数据导入 TableCurve 3D 进行三维查看和数据处理。

下图显示了灼烧前后塑料样品表面高度(以微米为单位)与 x 和 y 位置(以毫米为单位)的函数关系。

上图 1 显示了材料样品在微重力环境中燃烧前的表面图,如 TableCurve 3D 中所示。

图 2. 在微重力条件下燃烧后的材料样品,如 TableCurve 3D 中所示。

燃烧前沿从右向左移动,最初造成约 1000 微米的凹陷,随后凹陷逐渐减小(斜坡),最后在烧尽前表面出现实际增大(驼峰)。

燃烧曲线与正常重力环境下的燃烧曲线明显不同。

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