高g值侵彻过载测试相关技术研究

研究弹体侵彻过载特性具有重要意义,通过试验实测弹体过载,为系统研究过载特性提供可靠依据。目前,高g值侵彻过载测试技术已成为制约该研究的难点。本文介绍一种用于测量高g值侵彻过载的测试系统,并对其关键技术进行了深入研究。根据过载预测值,采用不同密度泡沫铝作为电路模块的缓冲材料可靠地保护了电路的安全,并根据模态分析安装配套支撑筒有效地解决了膛内结构共振问题。这些关键问题的解决保证了高g值侵彻过载测试的成功率。对实测过载时程曲线还进行了系统分析,表明借助高g值侵彻过载测试系统实测的侵彻过载与实际情况吻合得较好。     

基于有限元法的引信保险机构动态特性分析

针对保险机构的解保失效,在对实测过载信号进行详细分析的基础上,介绍了通用机械引信保险机构的构造和工作原理,建立了动力学模型,并将不同过载的实测出炮口数据以不同方向施加到仿真模型上,利用有限元软件ANSYS中的LS—DYNA模块对保险机构进行动力学仿真。结果表明,该底排弹引信在出炮口瞬间承受的大过载以及在过载中叠加的大量的高频振荡信号是导致底排弹在出炮口瞬间早炸的主要原因。     

海30弹丸-引信系统瞬态应变测试研究

该文对海30弹丸-引信系统在膛内运动期间高冲击下产生的应变进行了测试。在理论上分析了粘贴应变片的合适位置,提出了三种可行的测试方案,估算了测试精度。为弹丸-引信系统的有限元结构动力分析提供了有用的定量数据,为各种弹丸-引信系统的失效分析开拓了一条研究途径。     

抗高过载微机械陀螺仪研究综述

惯性制导系统在制导炮弹中有着极其重要的作用,其中,微机械陀螺仪作为惯性制导系统的核心器件,其抗高过载能力直接制约着惯性制导系统在抗高过载环境中的应用。首先,对炮射膛内高过载环境进行了建模和量化,概括了微机械陀螺结构的高过载失效机理。其次,结合国内外相关机构公开发表的研究成果,从微机械陀螺仪的抗高过载特性的角度出发,介绍了不同测控方式、不同结构形式、不同结构材料、不同工作原理的微机械陀螺仪的抗冲击能力。最后,对相关报道和论文进行了总结和归纳,提出应从驱动-检测方式、合理的吸能释能结构配置、工作原理、新型结构材料、多级系统缓冲等方面设计和改进高过载微机械陀螺结构,以提高陀螺的抗高过载能力。     

膛压作用下舰炮身管固液耦合瞬态响应分析

该文分析了含液体冷却层的舰炮身管在膛压作用下的刚强度问题.以瞬态动力学分析和固液耦合理论为基础,考虑液体冷却层与内、外管表面之间的耦合效应,将膛压看作移动的均布载荷,建立了含液体层的某舰炮身管固液耦合瞬态响应数值计算模型;利用ANSYS软件进行了瞬态动力学分析.计算结果说明,液体冷却层可提高身管的刚强度,有效减小弹丸出炮口时的横向振动位移,有利于提高舰炮的射击密集度.     

高膛压滑膛炮炮口制退器的设计特点及性能评价指标

该文分析了高膛压滑膛炮炮口制退器的主要技术问题，提出一种新的结构设计原理。对现有的几种炮口制退器类型进行了对比试验，提出了高膛压滑膛炮炮口制退器综合性能评价指标。     

高过载微型加速度计结构设计及数值模拟

为检测高膛压火炮膛内弹丸运动加速度的时间变化规律,该文依据性能较优的电容式微型加速度计的测量原理,提出了一种高过载微型加速度计的结构设计方案,其弹性元件的动极板采用多根直梁支撑的形式,建立了该弹性元件的力学模型,并进行了有限元模拟。结果表明:该微型加速度计的量程为1.33×105g,具有较好的抗过载能力,加速度计弹性元件的固有频率约为250 kHz。     

耦合内弹道过程的膛口流场数值模拟与分析

为提高武器精度,模拟弹丸射入膛内后的膛口流场,耦合内弹道过程分析弹丸射出炮口前的初始流场和射出后的流场变化.采用内弹道经典模型计算膛内弹后气体流场,建立二维轴对称气体动力学模型计算弹前气体及膛口流场,通过弹前阻力将二者同步耦合计算.计算过程采用非结构网格方法,同时考虑运动弹丸的影响,计算结果与实验流场相吻合.计算结果捕捉到弹丸出炮口后在膛口形成清晰的瓶状波系.分析得到弹丸出炮口后1.5 ms时刻炮膛内外的马赫数轴向分布;此时火药气体在膛外膨胀的最大马赫数可以达到6.32;火药经过激波后气体速度迅速下降到声速以下.由于激波的作用,在激波前后压强会产生阶跃.     

引信安全系统动态特性及膛内安全性研究

针对传统安全系统的隔爆部件在钟表机构的轮系失效时,可能引起的炮口炸的问题,提出一种消除此种危险的安全系统结构设计准则. 通过建立结构的动力学方程,得到回转体部件在弹道环境下的运动规律,同时用ADAMS仿真进行分析和验证. 研究结果表明这种结构能够消除炮口炸的危险,分析理论可以用于指导安全系统的设计.      

炮管瞬态应变测试仪

为了测量炮管发射过程中各处的瞬态应变,研究了光纤B ragg光栅瞬态应变测试技术,构建了炮管瞬态应变测试系统.系统主要由宽带光源、光纤光栅、非平衡马赫-曾德干涉仪、数据采集与处理等部分组成.分析了光纤B ragg光栅应变信号的干涉解调技术,编写了三步移相解调软件.通过悬臂梁实验对系统进行了标定,得到应变与测量信号之间相位差曲线.在炮管壁安置4个测试点,分别测量出瞬态应变,炮管管壁的应变大小从炮尾到炮口呈逐渐衰减的趋势.分析表明,系统测量精度优于0.7%.该方法的使用对炮管和弹丸诸参数的选择有指导意义.     

电雷管在安全和解除保险装置中的应用技术研究

从安全和解除保险装置的结构入手,介绍了安全和解除保险装置传爆序列的组成,重点研究了电雷管在安全和解除保险装置的应用技术和电雷管的防静电技术,电雷管在安全和解除保险装置中的发展方向。     

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。     

子弹引信万向着发机构动力学分析

建立了惯性锤式万向着发机构的动力学模型,计算了以输入加速度为参量的机构解除保险角度与时间的关系。算例表明,在输入加速度较小时,采用高密度材料的惯性锤,能显著提高机构的着发灵敏度。     

身管综合检测虚拟仪器研究

综合利用光栅传感器测量位移技术,虚拟仪器开发技术、机械设计、电子技术,超声测厚技术研制了一套身管综合检测虚拟仪器.该仪器具有高精度、高可靠性、高效率、使用维护方便、自动化程度高等特点.     

磁流变液引信延期解除保险机构特性分析

针对准流体延期解除保险机构存在的缺陷,该文依据流体力学基本公式、磁流变液相关特性及引信环境参数,在合理假设基础上,建立了引信离心式磁流变液延期解除保险机构延期时间模型,推导出延期时间公式;利用磁导法进行了磁路设计,采用电磁场分析软件Ansoft对所设计的磁路进行数值仿真,通过仿真验证了在此磁路中磁流变液的平时安全性以及工作时泄流可靠性.通过综合分析,提出了一种使用磁流变液替代准流体的新型延期解除保险机构,该机构具有在中大口径引信中推广应用的价值.     

基于LabVIEW的离心式化工泵振动测试系统设计

针对传统离心泵振动测试时仪器较多、仪器可靠性较差和测试成本偏高等缺点,运用虚拟仪器技术,采用LabVIEW图形化、模块化的编程语言编写了数据的采集、处理、保存和故障诊断程序,并且利用闭式回路试验装置、振动加速度传感器和数据采集卡组建了离心泵振动测试系统.详细阐述了虚拟仪器系统的硬件结构与软件构成、设计思想及其理论依据.虚拟振动测试系统以离心泵为研究对象,实现了多通道的数据采集、数据实时分析和数据保存等功能.通过该虚拟振动测试系统可以采集试验离心泵的振动加速度信号,并对所得信号数据进行轴心轨迹分析和频谱分析,实现了离心泵的故障诊断.最后在离心泵实验台验证了该虚拟仪器系统在实际振动监测中的有效性,该系统具备良好的人机交互界面,易于维护和系统扩展.     

引信安全系统基本理论研究

在提出一系列有关引信安全系统新的概念和思想的基础之上,初步建立起引信安全系统的基本理论及其数学描述方法。基本理论包括:引信安全系统是由一些能够独立地影响系统状态的保险要素组成的开放系统,解除保险过程和待发过程是系统状态程度渐变的动态过程,安全系统的基本功能是控制系统状态转变的时机、速度,方式和趋势;数学描述包括:保险因子,保险敏感因子,保险度,解除保险度,隔爆因子,隔爆敏感因子,隔爆度,能爆度,临界解除保险度和待发过程时间等。并用上述理论和方法分析了引信安全系统的解除保险过程。     

准动态压力标定系统测控软件

准动态压力标定系统是用于膛压测量器材进行准动态标定的动态压力发生器。该文介绍了为该系统设计的虚拟仪器及辅助软件。虚拟仪器对系统中机构的运动和仪器进行统一监控，具有多路数据采集、存储、数据处理、特征数据分析、编表、曲线打印等功能。辅助软件是系统所需的配套性试验操作的测控软件。     

引信电子安全系统解除保险逻辑分析

提出在引信电子安全系统中用3个环境激励控制3个保险件的5种解除保险逻辑设计.采用马尔科夫理论对其进行建模和分析,对5种解除保险逻辑的引信电子安全系统的安全性进行了比较、分析和排序.得出系统中采用3个独立保险件加两个时间窗,且同时闭合的解除保险逻辑模式的安全性最高.通过与两个环境激励的机电安全系统的安全性比较表明,引信电子安全系统的安全性比机电安全系统高.