火工品安保一体化设计及制备方法研究

发布时间：2021-08-08 18:37

　　本文主要研究了火工品安保内置设计原理和制备工艺,通过电子安保、机械安保的双重设计及与平面点火器的耦合,实现了安保机构与火工品一体化设计,使火工品具有解除保险、恢复保险、点火/起爆、传火/传爆等功能。在理论和实验研究的基础上,获得了火工品安保一体化设计原理样机,并对样机各组成部分的功能和性能进行了研究。主要研究内容及结论如下：（1）火工品安保一体化结构包含电子安保层、装药层、机械安保层和输出层。其中电子安保层由三个常闭微开关、一个常开微开关以及两个平面点火器组成,通过逻辑控制实现解除保险、恢复保险、二次解除保险、绝火和发火功能；机械安保层由带滑块的微弹簧和卡销等构成,处于输入装药层与输出装药层中间；当接受到机械解保命令时,电子安保中的平面点火器加热点燃输入装药层中的点火药产生气体推动卡销解除保险。（2）利用ANSYS Workbench软件分别对微开关和点火器中的加热电阻进行电热过程以及微机械安保层卡销解保静力学过程进行了仿真。电热过程仿真分析结果表明,所设计的2“和3#结构蛇形加热电阻最高加热温度可以达到800℃以上,在桥区拐角处更易形成热点效应；在恒压发火条件下,电阻越小,升温速率越... 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 火工品概述
        1.1.1 火工品发展历程
        1.1.2 MEMS火工技术介绍
    1.2 研究背景
    1.3 MEMS安全与解除保险机构研究概况
        1.3.1 引信MEMS安全保险装置研究概况
        1.3.2 火工品内嵌MEMS安全保险装置介绍
    1.4 论文主要研究内容
2 火工品安保一体化设计研究
    2.1 设计原理
    2.2 总体结构设计
    2.3 电子安保层结构优化设计
        2.3.1 电子安保层作用原理
        2.3.2 点火器、常开微开关和常闭微开关设计与材料选择
    2.4 机械安保层、输入装药层及输出装药层结构设计
        2.4.1 序列隔断/对正原理设计
        2.4.2 机械安保总体结构设计
        2.4.3 微弹簧结构设计
        2.4.4 卡销结构设计
        2.4.5 框架层结构设计
        2.4.6 输入装药层与输出装药层结构设计
    2.5 本章小结
3 基于ANSYS Workbench的蛇形加热电阻电热仿真和微机械安保层静力学仿真
    3.1 ANSYS Workbench软件介绍
    3.2 蛇形加热电阻电热过程仿真分析
        3.2.1 蛇形加热电阻建模求解过程
        3.2.2 蛇形加热电阻仿真结果分析
    3.3 机械安保层卡销解保静力学仿真
        3.3.1 机械安保层模型简化
        3.3.2 机械安保建模及建模求解过程
        3.3.3 仿真结果及分析
    3.4 本章小结
4 火工品安保一体化原理样机的制备、测试及匹配性研究
    4.1 电子安保层的制备与测试
        4.1.1 电子安保层制备工艺方案制定
        4.1.2 电子安保层制备工艺流程
        4.1.3 电子安保层测试
    4.2 机械安保层、输入装药层、输出装药层的制备与测试
        4.2.1 材料选择
        4.2.2 机械安保层各部件样片与装配
        4.2.3 点火产气药的选择与测试
        4.2.4 卡销解保实验
    4.3 控制电路模块功能设计及其原理样机
        4.3.1 控制电路模块功能设计
        4.3.2 控制电路模块原理样机
    4.4 本章小结
5 全文总结与展望
    5.1 总结与讨论
    5.2 本文创新点
    5.3 未来工作展望
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]MEMS平面S型锥形弹簧的特性分析研究[J]. 周织建,聂伟荣,席占稳,王晓锋,程建建.  微电子学. 2014(04)
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[3]MEMS用含能薄膜研究现状及进展[J]. 王述剑,彭泓铮,张文超,马立远.  含能材料. 2012(02)
[4]爆炸箔起爆系统的发展[J]. 吕军军,李明愉,曾庆轩,郑志猛,冯长根.  科技导报. 2011(36)
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硕士论文
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[4]用于冲击片雷管的Al/CuO反应含能桥膜研究[D]. 周翔.南京理工大学 2012
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[6]MEMS引信安全系统的微驱动器研究[D]. 毕珊.南京理工大学 2008
[7]MEMS固体微推进器的设计与制备[D]. 徐超.国防科学技术大学 2006
[8]MEMS固体微推进器的设计与制作[D]. 李兆泽.国防科学技术大学 2006
[9]火工系统安全性、可靠性研究——评估方法与管理研究[D]. 李勤华.南京理工大学 2004



本文编号：3330470