火箭弹引信MEMS后坐保险机构

针对现有小口径弹药引信MEMS后坐保险机构只能在高发射过载下解除保险,在火箭弹引信上使用受限制,提出了一种能够在低发射过载下作用的MEMS后坐保险机构。该后坐保险机构结构参数与小口径榴弹引信后坐保险机构的最大区别在于Z型齿齿数和弹簧刚度。仿真结果表明,该后坐保险机构能够保证火箭弹引信在勤务处理过程中遇到意外跌落时的安全,并能在火箭弹引信所受低过载的发射环境力作用下可靠解除保险。     

基于弱环境力微型引信低压驱动固态保险设计

为解决传统机电引信在弱环境力条件下无法实现保险解除及传统固态开关无法实现低压驱动（5~35 V）的问题,提出了基于硅基MEMS加工工艺与电晕放电效应的微型引信固态保险设计.结构采用微米尺度设计思想,实现固态保险与引信控制系统能量与信息联通.通过建立电晕放电数学模型,借助COMSOL等有限元分析方法,完成基于低电压驱动的固态保险控制层设计,并结合实验室静态测试实现控制层平均驱动电压（33.1 V）设计.结合电容放电模式与电学与焦耳热仿真,其中,电容储能指标（10 V,10 μF）.完成执行层在不同电流强度环境下结构设计.借助MEMS加工工艺,最终实现弱环境力微型引信固态保险设计与制备.      

大口径轨道炮弹药运用中多物理场环境表征

当前轨道炮相关研究主要集中于小口径轨道炮,对于大口径轨道炮发射过程中弹药的多物理场环境表征缺乏认知。针对该问题设计了一种大口径轨道炮发射一体化弹丸的动态仿真模型,充分考虑了组件之间的接触特征、材料属性变化以及结构变形等实际因素,讨论了发射过程中发射组件的电磁场、温度场以及结构场的时空分布特性。基于仿真结果,对发射过程中弹药运用的可靠性进行了评估。研究结果表明,该型130 mm轨道炮能够将26 kg弹丸加速至1 023 m/s,最大过载约为6 700g。此外,在发射组件出炮口的瞬间,引信感应电流以及TNT药柱所受应力会急剧增大,导致弹药运用存在安全隐患,而温度场对弹药的影响较小。     

基于贝叶斯网络的MEMS安全系统可靠性分析

随着MEMS技术的不断发展,对于引信中MEMS安全系统的可靠性提出了更高要求.为了解决目前MEMS安全可靠性分析中存在着各机构可靠度数据不全面,主要依赖于大量实验或专家经验的现状,对MEMS安全系统的失效状况进行分析,构建了MEMS安全系统的故障树,并计算了各重点机构的可靠度功能函数.以此为基础,提出了一种将故障树与贝叶斯网络进行转化的可靠性分析方法.同时针对各失效机理进行了概率重要度和结构重要度计算,从可靠性重要度角度提出了MEMS安全系统设计中的重点优化机构,并进行了计算实例分析.借助于MEMS加工工艺,实现了MEMS安全系统的加工,通过可靠性测试实验,证明了本方法计算的快速准确性.      

MEMS系统级仿真建模理论与方法的研究

实现集设计、加工及运行等整个过程的计算机仿真为一体的微机电系统的计算机辅助设计是微机电系统真正走向商品化的重要基础。系统级仿真是MEMS CAD最为关键的重要环节。概括了MEMS CAD的体系结构;着重介绍了适合于MEMS系统级仿真的两个基本模型的基本思想、构造方法。提出用加权残值法（MWR）建立MEMS系统级仿真模型;论述MEMS系统级仿真的MWR建模原理与方法。提出运用演化算法进行自动化、智能化建模的基本思想。     

高速旋转子母弹开舱高度自适应技术研究

针对高速旋转子母弹定时开舱后子弹药落点散布精度低的问题,提出一种修正开舱高度的自适应技术. 建立了高速旋转子母弹子弹药全弹道模型,针对母弹发射时的初速误差、射角误差及抛撒高度误差,利用计算机对子弹药落点精度进行了仿真分析. 结合分析结果提出一种基于开舱高度修正的母弹自适应技术以提高子弹药落点精度,并推导出适合高速旋转子母弹的开舱高度修正公式.      

低成本小口径动中通天线航姿参考系统设计

低成本小口径动中通天线普遍使用由MEMS器件构成的航姿参考系统测量由于载体运动对天线造成的角运动干扰。针对MEMS器件精度差,无法完成寻北以及漂移速度快的缺点,引入三轴磁力计信息,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波的航姿参考算法,并以高精度惯导作为基准,通过摇摆试验验证了算法的精度。     

水中弹药变结构垂直导引律及其仿真

以水中弹药对水面目标进行高效攻击为背景,提出了一种水中弹药垂直攻击目标的变结构导引方法,通过假设忽略目标的横滚与纵向的机动,假设目标在水平面内作匀速直线运动,同时假设弹体无横滚,建立了水中弹药运动学模型方程、动力学模型方程及变结构垂直导引与控制. 应用Matlab/Simulink软件搭建了数学仿真系统并对水中灵巧弹药变结构垂直导引进行了闭环系统仿真研究,结果表明,所提出的水中弹药变结构垂直导引攻击目标的设计方法能够适应垂直攻击目标的设计要求,与预期的指标要求吻合良好.     

一种用于MEMS陀螺仪的隔振平台及其结构设计

为隔离外部环境振动对MEMS陀螺仪性能造成的不利影响,文章设计了一种用于MEMS陀螺仪隔振的单层及双层隔振平台,通过理论分析隔振平台结构参数对隔振性能以及集成隔振平台对MEMS陀螺仪性能的影响,确立隔振平台的设计准则;设计了一种用于MEMS陀螺仪的单层及双层隔振结构及其制备工艺流程,通过ANSYS仿真分析隔振平台结构设计的可靠性及合理性。对1个示例MEMS陀螺仪进行分析,结果表明所设计的单层及双层隔振平台结构合理可靠且均可隔离外界环境振动,通过增大第1层隔振平台质量不仅可以提高隔振效果还可有效降低集成隔振平台对MEMS陀螺仪性能的影响。采用设计的隔振平台结构与工艺流程可实现陀螺仪与隔振平台的圆片级封装,并可采用MEMS的加工工艺大批量生产,降低隔振成本。     

一种MEMS保险机构的工艺模拟和静态特性仿真分析

该文依据引信安全系统设计准则,设计了一种引信用MEMS保险机构。通过分析该机构的工作原理和作用过程可知,该机构可以满足引信依据双环境信息解除保险的安全性设计要求。采用仿真软件CoventorWare对该MEMS机构进行了工艺模拟和仿真,给出该MEMS保险机构的UV-LIGA加工工艺过程。UV-LIGA加工工艺中分别采用2次微电铸过程,得到固连在基板上的运动机构。最后借助ANSYS对该保险机构的力学性能进行了有限元分析,分析结果表明,该机构能够在应力允许范围达到运动位移要求。     

弹载滚转稳定平台运动稳定性分析及试验验证

适用于高过载、高旋转弹药的滚转稳定平台有效解决了该类弹药的导航参数测试问题。该平台基于复摆运动原理设计,通过分析内弹道环境下平台的抗过载能力,以及在外弹道飞行过程中平台受力状况,对其内筒运动稳定性的影响,设计了轴向负荷承载区的过载转移装置。建立了平台在弹载环境下内筒运动的微分方程。通过对弹药的气动力仿真,以及系统动力学模型的计算,得到平台内筒滚转角速率与角度变化曲线;并在冲击台与高速飞行仿真转台上进行相应验证试验。试验结果与计算结果对比,表明平台可抗过载10 000g,且弹载环境下内筒作小幅的往复摆动,符合复摆的运动规律,其运动状态稳定。     

双级装药膛内二次发射原理探讨与分析

提出一种采用双级装药进行膛内二次发射以提高弹丸初速而不增大最大膛压的新技术,设计了双级装药弹的结构,为提高大口径身管武器的初速提供了一种新思路.提出了二次发射过程的物理模型,并以12.7 mm弹道枪为对象建立了膛内二次发射内弹道数学模型,分析了参数变化对膛压和初速的影响规律.计算结果表明:在身管长度增量相等的条件下,双级装药弹初速增加量是12.7 mm普通弹的2倍以上.     

自动化弹药输送线结构设计

随着军工行业的发展,对炮弹参数的检测技术和效率提出了更高的要求,本文针对弹体几何外形的特点与测量要求,设计了一套自动化弹药输送线。该机构能把待测炮弹按照指定的输送节拍稳定地输送到测量工位,同时实现弹药的定位和回转。本文所设计的弹药输送线类似于产品加工业中运用的自动化生产线,它是输送机构、随行夹具、旋转装置以及卸载机构按照检测需求的合理组合,它能使大批量炮弹几何特征量检测达到自动（或半自动）化。该机构可以缩短检测周期,并大大减少检测人员的工作强度。     

多管火箭随机发射与飞行动力学仿真

该文从武器全系统弹、炮、药、环境一体化的角度，在多管火箭发射与飞行动力学的理论研究的基础上，形成了多管火箭随机发射与飞行动力学数值仿真系统。对某多管火箭振动特性、动力响应及射击密集度等进行了数值仿真，仿真结果得到了一系列试验验证。由仿真系统仿真得出的某多管火箭武器密集度试验方案减少了试验用弹量82．5％。     

转管武器射控装置研究

转管武器射速极高,连续射击不仅会过快消耗有限的备弹量,同时会严重降低身管寿命。针对这一问题,本文以内能源23mm转管航炮为依据,分析了现有转管航炮供进弹部分的工作原理,设计了一种控制射击发数的射控装置。射控装置以电磁离合器为核心,运用光电计数器与单片机AT89C51来完成计数和整体控制的任务。利用Pro/E软件对所设计的离合机构进行三维实体建模、整体装配和机构运动仿真。通过对机构动作的仿真模拟,证明结构运动可行。     

一种小口径自动炮复合型减后坐技术研究

提出了将高效的膛口制退器、时延式喷管气流反推减后坐装置和新型阻尼可调高吸能缓冲器3者有机结合的复合型减后坐力技术,实现大幅度降低小口径自动炮连发射击时的后坐力.建立了该自动炮复合型减后坐刚柔耦合数学模型.经过仿真分析,计算结果曲线与试验曲线基本相符.试验数据表明,复合型减后坐力技术能够有效使自动炮后坐力显著降低.为今后低后坐身管武器的研究提供了理论依据和应用参考.      

车辆转向工况准确模拟方法研究

 以虚拟轮胎与地面间的相互作用力为思路,构建由电动助力转向系统、转向阻力矩加载装置及测控系统组成的车辆电动助力转向系统(EPS)试验平台,研究车辆转向工况的准确模拟方法。设计双闭环实时控制策略,以提高力矩加载装置伺服电机的力矩输出精度,并从软件、硬件层面设计伺服电机防超程控制策略,以保障试验平台应用过程的安全性。对某乘用车原地转向工况进行EPS 试验平台模拟试验,并对试验平台控制系统的实时性进行硬件在环试验,结果表明,设计开发的控制系统及其控制算法能够满足实时性、准确性要求,实现了车辆转向工况在EPS 试验平台上的准确模拟,可为车辆EPS 控制器的开发、调试提供良好的试验环境。     

激光引信目标探测与识别仿真软件的设计

针对激光引信在实际操作中的复杂性等问题,提出了一种激光引信目标探测识别的仿真软件设计. 该设计以激光近炸引信为应用背景,设计了以周视六象限为发射系统的激光导弹模型. 通过发射激光光束实现对目标的探测,根据不同目标回波反射功率的计算实现对目标的识别,并利用回波功率阈值判断导弹启动位置,完成整个引信动态模拟. 通过对激光引信仿真软件进行功能测试,结果表明模块设计合理,运行正常,测试结果满足使用要求.