装备环境工程之太阳辐射试验的试验顺序
主要用于评价寿命期炎热季节直接暴露于太阳辐射环境中的装备耐受太阳辐射产生的热效应或光化学效应的能力。太阳辐射产生的热效应与高温产生的热效应不同，其具有方向性，并产生热梯度。太阳辐照度的变化会导致不同材料和部件以不同速率膨胀或收缩，从而产生严酷的应力并破坏结构的完整性。除产生热效应外，太阳辐射（尤其是其中的紫外线）还会产生光化学效应。由于光化学反应的速率一般随温度升高而加快，因此应使用全光谱充分模拟太阳辐射的光化学效应。太阳辐射试验在试验顺序中一般不作限制，但高温或光化学效应可能影响材料的强度或尺寸，以致影响后续试验（如振动试验）的结果，对此应予以考虑。
太阳辐射试验包括两个程序：循环和稳态。试验箱可以按照福照度强度和波长范围合理采用或氙灯老化试验箱进行环境模拟。
一、循环程序
循环程序将试样暴露于模拟的太阳辐射环境中，着重于太阳辐射产生的热效应。具体试验步骤如下：
1、在无辐照的情况下将氙灯老化试验箱空气温度调节到温度循环的zui小值。
2、按图4-4所示或技术文件的规定控制试验箱的辐照度和干球温度，在整个试验期间测量并记录试样温度。当试验装置不能按图4-4所示的连续曲线进行控制时，只要每次循环的总能量和光谱能量的分布符合表4-6的规定，则可以在每次循环的上升和下降段分别采用至少四个量值（八个量值更好）来分段增加和降低太阳福照度，使其近似于图4-4的连续曲线，从以下循环次数中选取较多次数的循环来做试验。
表4-6 光谱能分布和允差
特性
光谱范围
紫外线
可见光
红外线
波长范围/μm
0.28~0.32
0.32~0.40
0.40~0.78
0.78~3.00
福照度/（w/m2）
5
63
560
492
福照度允差/%
±35
±25
±10
±20
注：到达地球表面波长小于0.3μm的辐射量很小，但对于材料的劣化效应可能很显著。如果装备在自然环境中不会受到波长小于0.3μm的短波辐射而在试验中受到这种辐射时，则其材料可能产生不必要的劣化；与此相反，如果装备在自然环境中会受到波长小于0.3μm的短波辐射而在试验中没有受到这种辐射时，则会导致本来不合格的材料可能通过试验。这*取决于材料的特性及其使用的自然条件。
①试样的zui关键部位在某循环期间达到的响应温度峰值与前一次峰值之差在2℃以内所需的zui少循环次数（不超过七次）。
②三次连续循环。
③技术文件规定的循环次数（不超过七次）。
3、试样在试验期间是否工作由技术文件规定。若要求试样工作，则在循环温度达到峰值时试样处于工作状态。对于一次性使用的试样（如火箭），则在试样的关键部位装上温度传感器以确定温度峰值出现的时间和量值，在循环温度达到峰值时使试样工作。按技术文件对试样进行工作检测，并记录结果。
4、将氙灯老化试验箱空气温度调节到标准大气条件并保持，直到试样的温度得到稳定为止。
5、对试样进行全面的外观检查，并记录结果。为便于试验前后对检查结果进行比较，必要时可对试样拍照并提取试样的材料样本。
6、按技术文件对试样进行工作检测，并记录结果。
7、将试验前后的数据进行比较。
二、稳态程序
循环程序将试样暴露于模拟的太阳辐射环境中，着重于加速太阳辐射产生的光化学效应。具体试验步骤如下：
1、将空气温度凋节到技术文件规定的温度。
2、将辐射灯的辐照度调节到1120w/m2±47w/m2或装备规范规定的量值。
3、保持这些条件达20h，测量并记录试样温度。
4、关闭辐射灯4h。若需要，则在每次循环的*期间当试样温度zui高时进行工作检测。
5、按技术文件规定的循环次数重复步骤（1）～步骤（4）。
6、在zui后一次辐射循环结束时，将试样恢复到标准大气条件。
7、对试样进行全面的外观检查，并记录结果。为便于试验前后对检查结果进行比较，必要时可对试样拍照并提取试样的材料样本。
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一、循环程序
循环程序将试样暴露于模拟的太阳辐射环境中，着重于太阳辐射产生的热效应。具体试验步骤如下：
1、在无辐照的情况下将氙灯老化试验箱空气温度调节到温度循环的zui小值。
2、按图4-4所示或技术文件的规定控制试验箱的辐照度和干球温度，在整个试验期间测量并记录试样温度。当试验装置不能按图4-4所示的连续曲线进行控制时，只要每次循环的总能量和光谱能量的分布符合表4-6的规定，则可以在每次循环的上升和下降段分别采用至少四个量值（八个量值更好）来分段增加和降低太阳福照度，使其近似于图4-4的连续曲线，从以下循环次数中选取较多次数的循环来做试验。
表4-6 光谱能分布和允差
特性
光谱范围
紫外线
可见光
红外线
波长范围/μm
0.28~0.32
0.32~0.40
0.40~0.78
0.78~3.00
福照度/（w/m2）
5
63
560
492
福照度允差/%
±35
±25
±10
±20
注：到达地球表面波长小于0.3μm的辐射量很小，但对于材料的劣化效应可能很显著。如果装备在自然环境中不会受到波长小于0.3μm的短波辐射而在试验中受到这种辐射时，则其材料可能产生不必要的劣化；与此相反，如果装备在自然环境中会受到波长小于0.3μm的短波辐射而在试验中没有受到这种辐射时，则会导致本来不合格的材料可能通过试验。这*取决于材料的特性及其使用的自然条件。
①试样的zui关键部位在某循环期间达到的响应温度峰值与前一次峰值之差在2℃以内所需的zui少循环次数（不超过七次）。
②三次连续循环。
③技术文件规定的循环次数（不超过七次）。
3、试样在试验期间是否工作由技术文件规定。若要求试样工作，则在循环温度达到峰值时试样处于工作状态。对于一次性使用的试样（如火箭），则在试样的关键部位装上温度传感器以确定温度峰值出现的时间和量值，在循环温度达到峰值时使试样工作。按技术文件对试样进行工作检测，并记录结果。
4、将氙灯老化试验箱空气温度调节到标准大气条件并保持，直到试样的温度得到稳定为止。
5、对试样进行全面的外观检查，并记录结果。为便于试验前后对检查结果进行比较，必要时可对试样拍照并提取试样的材料样本。
6、按技术文件对试样进行工作检测，并记录结果。
7、将试验前后的数据进行比较。
二、稳态程序
循环程序将试样暴露于模拟的太阳辐射环境中，着重于加速太阳辐射产生的光化学效应。具体试验步骤如下：
1、将空气温度凋节到技术文件规定的温度。
2、将辐射灯的辐照度调节到1120w/m2±47w/m2或装备规范规定的量值。
3、保持这些条件达20h，测量并记录试样温度。
4、关闭辐射灯4h。若需要，则在每次循环的*期间当试样温度zui高时进行工作检测。
5、按技术文件规定的循环次数重复步骤（1）～步骤（4）。
6、在zui后一次辐射循环结束时，将试样恢复到标准大气条件。
7、对试样进行全面的外观检查，并记录结果。为便于试验前后对检查结果进行比较，必要时可对试样拍照并提取试样的材料样本。
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