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引信结构设计相关论文万方

发布时间:2019-07-07 14:51 来源:未知 编辑:admin

  基于计算机仿真的引信惯性开关结构设计作者:尚雅玲 马宝华 作者单位:北京理工大学 摘要:以某火箭弹惯性开关为研究背景,介绍一种基于计算机仿真的设计和调整引信零件结构参数的方 法,并对该方法进行了验模试验,验模结果表明该设计方法的计算结果与试验结果十分接近. 引信微机电万向开关的结构设计与数值模拟分析作者:程玄玄 作者单位:南京理工大学(硕士学位论文) 摘要:微机电系统(Micro Electromechanical System,MEMS)技术极大的促进了引信系统微型化的发展。 本文以用于控制起爆电路的万向开关为研究对象,对引信 MEMS 万向开关进行了性能分析。万向开关不但要 能够感受加速度信号,而且要在加速度达到一定阈值时执行开关动作。 首先对万向开关所处的引信环境进行了分析,提出了万向开关适应引信环境所需的多项性能指标,例 如响应时间短、接触时间长、万向性、抗高过载以及抗飞行干扰等。对万向开关的工作原理和理论模型进 行了研究和阐述。根据指标要求,对万向开关的结构进行设计,并分析了结构尺寸对开关性能的影响。 其次,利用有限元仿真分析,对万向开关结构进行了静力学分析和动力学分析,以验证开关结构是否具 有良好的万向性、抗高过载能力、较快的响应时间和较长的接触时间。另外,通过仿真研究得到了影响万向 开关性能的关键参数,比如支撑弹簧的半径和线宽。确定了万向开关的具体结构尺寸,通过对具体结构仿真 得到,开关的响应阈值为300g,响应时间为110μ 最后,在完成万向开关的结构设计之后,采用CoventorWare 软件对开关进行了工艺仿真模拟。 引信机构动态特性仿真与结构设计作者:刘明杰 作者单位:北京理工大学机电工程学院摘要:针对某引信垂直回转式隔爆机构弹道上的运动故障进行仿真解算,并依据仿真结果提出修改意见, 后经靶场试验验证了仿真的正确性. 基于MEMS技术的引信隔爆机构的结构设计及工艺研究 作者:王诗祺 作者单位:南京理工大学(硕士学位论文) 摘要:MEMS(微机电系统)是21 世纪科技与产业的热点之一,它的应用已经并正在给很多产业带来巨大 的变革。安全系统是引信的重要组成部分,对整个武器系统发挥效用起着关键作用。引信安全系统的微型 化是小口径弹药发展的关键技术和难点所在,采用MEMS 技术将有助于这一问题的解决,对引信的研制将产 生深远影响。 本文对一种新型微机电安全系统中的隔爆机构进行了设计,并根据此隔爆机构设计了安全保 险装置的模拟样机,为进一步设计安全系统奠定了基础。 隔爆机构中结构的运动是依靠微弹簧实现的,因 此本文首先对几种常用的平面微弹簧在线性范围内的刚度计算公式进行了推导,通过比较分析,选择了适 用于本文结构的“S”型微弹簧,并分析了各参数对“S”型微弹簧刚度的影响,为后面隔爆机构的设计提 供了基础。 在微弹簧的设计基础上,本文设计了一种隔爆机构,并通过有限元软件ANSYS 对其进行了仿真, 仿真结果初步证明了结构的可行性,针对结构在加工和实验过程中出现的问题进行了改进,在改进结构的 基础上设计了模拟样机,为安全保险装置的进一步设计和实验提供了基础。 针对本文所设计的隔爆机构, 加工工艺主要考虑了LIGA 和UV-LIGA 技术,通过对二者的详细介绍和比较,选择了UV-LIGA 技术,并设计 了可加工双层结构的工艺流程。实践证明,用此工艺流程可以加工出所设计的双层可动结构,且加工的结 构比较理想。 最后本文对用UV-LIGA 技术成功制备的结构进行了拉力测试实验和抗高过载实验。实验表明, 所设计的结构在微弹簧线弹性范围内可以实现错位解除保险的功能,并且可以满足抗高过载的要求。 引信用MEMS万向惯性开关的结构设计与优化 作者:余平新 作者单位:南京理工大学(硕士学位论文) 摘要:随着信息化时代的到来,现代引信技术向智能化、微型化、集成化、通用化等方向发展。传统 的触发引信体积大、功能难以复合、可靠性低等特点阻碍了引信技术的发展,而MEMS 技术的发展为引信技 术的进步提供了技术支撑。本文以MEMS 技术为基础设计了一种万向惯性开关,满足引信万向性、抗高过载、 微型化的需求。 分析弹簧质量系统在半正弦加速度信号的作用下的响应情况。根据不同固有频率下质量块的位移变化, 求出在 450g-1ms 的加速度作用下,质量块运动最平稳时对应固有频率;设计的悬臂梁柔性电极不但能够延 长开关的闭合时间,减少在接触是的弹跳现象,而且简化了开关的结构,提高开关加工的成品率;设计的十 字型中心止挡机构不仅可以使开关能抗高过载加速度,还能防止质量块的旋转运动。 对开关的工作性能进行了分析,开关的前三阶模态振型均为平动且固有频率接近,开关具有万向性; 当加速度信号超过560g 时,开关在轴向0-900 范围内能可靠响应;在450g-1ms 的加速度作用下,开关在响 应角度内闭合时间最短为 56μ s;开关具有一定的适应性,当加速度的幅值为 450g 时,只有脉宽范围在 0.3ms-1.2ms 之间的加速度才能使开关闭合;开关具有抗过载能力,在 30000g 的加速度下冲击后,开关仍 能正常工作。 对开关的加工工艺进行了研究,通过在设计时对结构进行尺寸补偿,减小了加工样品的误差。 微机电引信安全与解除保险装置结构设计作者:李艳桥 作者单位:南京理工大学(硕士学位论文) 摘要:针对前期设计中存在的不足,如中间滑块的横向偏移,结构整体尺寸偏大,传爆序列不能正常 传爆,不能直接利用后坐力、离心力等环境力解除保险等,对前期隔爆机构的关键结构,如中间滑块、锁 销、锁销弹簧、底板、上盖板等进行改进设计,对其它关键结构,如中间板、压板、电磁微驱动器、套筒、 螺栓等进行完善设计。 将原方案的错位式传爆序列改为直列式传爆序列,提高系统的可靠性。应用后坐机构,直接利用后坐 环境力解除保险,提高系统的安全性。对改进后的电磁驱动引信MEMSS&A(Micro Electromechanical System, 微机电系统;Safety Arming,安全与解除保险)装置进行集成装配,应用在迫弹上。对整体装配结构及关键零部件进行微拉力实验、微驱动实验、离心实验和抗高过载冲击实验,针对实验结果提出改进意见。 实验表明,电磁驱动器能很好地驱动隔爆机构解除保险,引信MEMS S&A 装置能承受2000r/min 的离心速度 和15000g~20000g 的高过载冲击。电磁驱动引信MEMS S&A 装置的设计总体上较为成功,尺寸较小,满足 安全性、可靠性要求。 为了进一步减小整体尺寸,提出了一种新型双热臂U 型梁电热微驱动器及两种不同原理的电热驱动引 信MEMS S&A 装置隔爆机构设计思想,对电热微驱动器及关键零部件进行静力学和动力学仿真,根据仿真结 果进行优化设计。同时,采用基于SU-8 胶的UV-LIGA 工艺技术对电磁驱动引信MEMS S&A 装置隔爆机构和 电热微驱动器进行工艺设计和加工,在 Coventor Ware 软件中进行工艺流程模拟,对加工好的电热微驱动 器进行热驱动实验和实验分析。 基于MEMS的微引信谐振器系统级设计 作者:国蓉 作者单位:西安工业大学光电工程学院摘要:在微机电系统集成设计平台-MEMS Garden 基础上,搭建 MEMS 微引信谐振器的系统级模型,并利 用有限元仿真计算 种方法并对模型进行有效性验证,完成谐振器的结构设计,再由仿真得到结构性能参数.研究结果表明,采用系统级方法进行 MEMS 器件的设计能够在确保求解精度的前提下,显著提高设计效率,缩 短设计周期,减小设计成本:所设计的 MEMS 微引信谐振器的各项性能指标完全能满足引信安全系统的应用 要求. 一种高性能雷达引信FDSPS及其实时性和可编程性分析 作者:吴迪 刁海南作者单位:清华大学电子工程系 中国空空导弹研究院 摘要:介绍了一种新型雷达引信频域数字信号处理系统的硬件结构设计和工作原理,举例分析了该系统 采用专用 FFT、高速 DSP、PLD 和双端口 RAM 器件,及合理的电路结构布局所获得的通用性、实时性、可编 程性和可重构性,描述了数字化接收机”和软件无线电”概念及其相关技术在数字化雷达引信中的具体 应用. MEMS固态引信核心子系统的设计 作者:李文杰 作者单位:北京理工大学机电工程系摘要:讨论了微机电固态引信核心子系统(即微传感器系统)的硅微结构设计和分析,并针对典型的弹性 质量系统,建立了其过载变形的模型,给出了用于计算位移加速度关系系数的方法. 10. 引信系统保险环节的可靠性设计 作者:王玉莹 作者单位:中国电子学会可靠性分会第十三届学术年会论文集 摘要:作为引信系统的保险环节,要求其有很高的安全性和可靠性.本文从可靠性、安全性角度分析了 引信系统保险环节的结构设计方式,通过计算得出并-串联连接方式是一种既有利于可靠性又有利于安全性 的保险结构形式. 11. MEMS 引信安全发火装置关键部件设计与制作 作者:宫宁 作者单位:南京理工大学(硕士学位论文) 摘要:MEMS(微机电系统)是21 世纪科技与产业的热点之一,它的应用已经并正在给很多产业带来巨 大的变革。在军事上,应用MEMS 技术可以减小规模、降低成本和能量消耗、提高安全性、可靠性和灵敏度。 MEMS 引信发火装置具有体积小、成本低、可靠性高等诸多优点,研究此装置对引信的小型化及弹药的智能 化和灵巧化有重要意义。 本文在调研MEMS 引信发火装置国内外进展的基础上,借鉴法国LAAS-CNRS 实验 室研制成功的MEMS 发火装置,探索设计和制作用于我国导弹引信的MEMS 引信发火装置关键部件。 本文研 究的MEMS 引信发火装置由三个一次性的微开关(两个常闭微开关和一个微开关)和点火器构成。在介绍常 闭微开关、常开微开关和点火器工作原理的基础上,对微开关和点火器进行结构设计,着重对微开关和点 火器结构中的支撑膜和加热电阻进行设计,用CoventorWare 软件对设计的不同参数的加热电阻进行电热仿 真,通过参数对比设置得出仿真结果,分析总结出加热电阻的设计经验。设计的发火装置总尺寸小于 方厘米,通过MEMS微开关的逻辑组合,对点火器进行安全控制,实现对点火器的解除保险、恢复保险和绝 火功能。 MEMS发火装置芯片的制作上,根据加工单位现有的工艺基础,尝试制作发火装置芯片,加工 用到的主要工艺有热氧化、LPCVD 和PECVD、溅射、光刻、RIE、电镀和ICP 刻蚀,在对加工问题分析的基 础上,得出了此发火装置的完整加工工艺并得到了一些样品。 最后,对制作的芯片进行实验,测量加热电 阻的电热特性。通过对加热电阻熔断时的功率时间关系进行分析,总结不同设计参数加热电阻的电热特性, 完善了加热电阻的设计经验,为今后的改进设计提供重要参考。 12. 引信安全系统中高G 值双稳态微加速度开关研究与设计 作者:邓学亮 作者单位:南京理工大学(硕士学位论文) 摘要:微机电系统(MEMS)技术极大促进了引信安全系统微型化的发展。本文以用于引信后座保险机构 值双稳态微加速度开关。首先从流体阻尼、微摩擦、折叠梁和锁座的刚度三方面分析它们对折叠梁式微开 关性能的影响,分析后认为流体阻尼对该开关能否正常触发不造成影响,而微摩擦、折叠梁和锁座的刚度 对该开关能否正常触发有重要影响,这与试验结果相符。 其次,根据上述分析,本文选择了核心结构为无 需施加预应力、双余弦梁式的双稳态微开关作为设计对象,对其工作原理和数学模型作了阐述和推导。通 过理论计算和有限元静态分析,确定了该开关的尺寸;针对由于微尺度效应而导致的粘附现象,提出了有 关结构、工艺等解决方案。由动力学分析知该开关具有较高的谐振频率,以及良好的抗机械冲击性和抗振 动性,这将保证开关的安全性和作用可靠性。 在完成双稳态微开关结构设计之后,采用 MEMS Pro 进行了 版图设计,制定出加工工艺流程,详细阐述了其中的关键性工艺。

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