引信机构运动学建模及可靠性分析研究
发布时间：2021-10-05 05:01
引信机构运动可靠性是衡量引信军用产品质量的重要指标。引信作为特殊用途的一次性使用产品,它在设计、研制和改进工作方面有一定困难,由于引信成本和试验费用比较高,设计的不合理将会造成大批引信报废。在战争使用过程中一旦因为某一机构运动失常,将会贻误战机甚至对人身安全问题构成严重威胁,其损失是巨大的,同时是不可估量的,因此开展引信机构运动可靠性仿真研究是必要的也是紧迫的。本文根据某型破甲弹在试验过程中存在膛炸情况,对其引信机构进行可靠性仿真技术研究,利用Solidworks对XXX破甲弹引信机构三维建模,导入ADAMS中并施加相应的运动副,对导入的三维模型施加驱动并对模型参数化,借助ADAMS软件对该破甲弹以初始速度为1050m/s进入炮膛时的运动情况进行建模仿真分析。首先对弹丸运动学仿真分析,得到整个弹丸在膛内的加速度变化量,进而确定碰撞时引信头部机构中压电晶体的位移变化量,最终分析能否接通电路。再次利用ADAMS软件对引信尾部保险机构仿真,调用整个弹丸在膛内的加速度变化仿真值,在ADAMS后处理中分析引信尾部保险机构各零部件的位移、速度、加速度随时间变化量,确定回转体部件的回转角度,判断有无...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
某型破甲弹示意图
中北大学学位论文82.1.2破甲弹引信的作用原理该破甲弹引信作用原理如下：平时：回转体内的电雷管与导爆药、传爆药轴线成90角，回转体上的制转销被3号卡板鹰钩状的凸出部勾住，使电雷管处于隔离位置。3号卡板挡住装有雷管的回转体上的卡销，使回转体处于隔离状态。2号卡板挡住3号卡板，1号卡板又挡住2号卡板，使第1、2号卡板又各由一个卡板扭力簧支撑，使之处于保险位置。同时，电雷管通过接电簧片压在本体孔壁接地，处于图2-2a位置短路状态，使之不会被高频电场和静电场感应起爆，达到电路的安全。由于3块卡板依次回转，延长了解除保险时间。在勤务处理中，由于惯性力的作用时间很短，即使第1、2号卡板转动，只要第3号卡板还来不及转动，惯性力就已经消失，第1、第2号卡板仍可以在扭力簧作用下恢复到保险位置，机构仍然是保险的。图2-2该型破甲弹引信线路示意图Fig.2-2fusecircuitdiagramofthistypeofarmorpiercingprojectileA：压电晶体B：绝缘电阻部件C：M48电雷管K：接电簧片a：安全位置b：发火位置发射时：发射炮闩体上的击针与药筒底部电底火的接电塞接触并给电底火通入发火电流。火焰点燃发射药，产生的高温高压气体将弹丸高速推出炮膛；同时高温高压气体点燃装在弹丸尾翼底部的拽光管；在炮膛导传侧力的作用下，战斗部上的滑动闭气环高速旋转，1号卡板在直线惯性力作用下，克服其对应扭力簧的扭力矩而绕自身转轴回转，在转过一定角度以后释放2号卡板。2号卡板开始在直线惯性力作用下，克服其对应扭力簧的扭力矩而旋转，当转过一定角度以后，又释放3号卡板。当3号卡板在惯性力作用下转过一定角度后，释放卡销解除膛内保险，但由于回转体部件的偏心惯性力矩和摩
中北大学学位论文132.3引信机构动力学可靠性理论设),(21nxxxX是描述引信产品零部件尺寸、载荷、材料等的随即向量，根据机构可靠性理论，可以建立一个函数来表示引信机构性能参数（应力、应变、位移、速度、寿命等）与这些随机变量参数的关系，称为功能失效极限函数。ZxG)((2-16)功能函数xG)(表征引信所处的状态。xG0)(表示引信能完成规定的功能，处于可靠状态，xG0)(表示引信不能完成规定功能，处于失效状态。从几何形态上看，xG0)(可看成一个曲面，如图2-3所示，称为极限状态曲面，其将随机变量x的空间划分成两个区域：失效域xG)0)((f和安全域xG)0)((s。图2-3随机变量空间中的失效域和安全域Fig.2-3failureandsecuritydomaininrandomvariablespace其可靠度R可以表示为RZxGP0)((2-17)也可总结为多元积分问题0)(ZdxxfR，式子中xf)(为随机向量x的联合概率密度函数。采用经典的应力-强度干涉理论，建立引信机构功能函数，把影响引信机构可靠性
【参考文献】：
期刊论文
[1]引信机构防雨可靠性分析[J]. 赵劲彪,冯蕴雯. 机械设计与制造. 2018(09)
[2]引信MEMS微结构可靠性仿真及实现方法[J]. 涂宏茂,孙志礼,姬广振,刘勤. 探测与控制学报. 2017(04)
[3]引信微机电安全系统的可靠性分析与改进[J]. 涂宏茂,孙志礼,钱云鹏,刘勤. 兵工学报. 2017(04)
[4]计算机仿真技术的应用与发展趋势[J]. 候彦庆. 信息通信. 2016(02)
[5]机械可靠性设计方法的发展与研究现状[J]. 冉朝光,杨杰,李萌. 现代制造技术与装备. 2015(05)
[6]机电引信安保机构解除保险过程动态仿真[J]. 孙彩云,张康. 四川兵工学报. 2014(06)
[7]典型引信环境力对压电驱动器的影响研究[J]. 唐玉娟,王炅. 振动与冲击. 2013(19)
[8]基于动作可靠性仿真的评价方法[J]. 何恩山,钱云鹏,李良巧. 机械制造. 2009(01)
[9]任意分布参数平面连杆机构运动精度可靠性设计[J]. 张义民,黄贤振,贺向东,高娓. 机械设计. 2007(11)
[10]基于ADAMS的曲柄摇杆机构的运动精度仿真研究[J]. 武丽梅,耿华. 机械设计与制造. 2006(10)
博士论文
[1]考虑原始误差与磨损的机构运动可靠性分析[D]. 同长虹.兰州理工大学 2011
[2]不确定弹性机构可靠性分析及其优化设计研究[D]. 拓耀飞.西安电子科技大学 2007
[3]机构动作可靠性仿真技术研究[D]. 纪玉杰.东北大学 2006
硕士论文
[1]某单缸发动机连杆的频率可靠性分析及优化[D]. 王高爽.重庆交通大学 2018
[2]多层侵彻引信过载信号获取及层数识别技术研究[D]. 焦聪.中北大学 2018
[3]基于变杆长的曲柄滑块机构可靠性研究[D]. 杨明.天津工业大学 2018
[4]新型破甲弹主引信闭合开关设计[D]. 周金波.南京理工大学 2015
[5]爆炸反应装甲等效靶研究[D]. 刘蓓蓓.南京理工大学 2015
[6]基于有限元的结构可靠性分析与设计[D]. 刘李.武汉理工大学 2011
[7]引信球转子机构性能可靠性仿真研究[D]. 曾照辉.中北大学 2010
[8]某迫弹引信适用于某火箭弹引信的改进性设计研究[D]. 孙双喜.南京理工大学 2009
[9]基于BAYES方法的固体火箭发动机可靠性评估[D]. 李静.国防科学技术大学 2008
[10]某舰炮发射动力学仿真分析[D]. 申亮.南京理工大学 2008
本文编号：3419051
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
某型破甲弹示意图
中北大学学位论文82.1.2破甲弹引信的作用原理该破甲弹引信作用原理如下：平时：回转体内的电雷管与导爆药、传爆药轴线成90角，回转体上的制转销被3号卡板鹰钩状的凸出部勾住，使电雷管处于隔离位置。3号卡板挡住装有雷管的回转体上的卡销，使回转体处于隔离状态。2号卡板挡住3号卡板，1号卡板又挡住2号卡板，使第1、2号卡板又各由一个卡板扭力簧支撑，使之处于保险位置。同时，电雷管通过接电簧片压在本体孔壁接地，处于图2-2a位置短路状态，使之不会被高频电场和静电场感应起爆，达到电路的安全。由于3块卡板依次回转，延长了解除保险时间。在勤务处理中，由于惯性力的作用时间很短，即使第1、2号卡板转动，只要第3号卡板还来不及转动，惯性力就已经消失，第1、第2号卡板仍可以在扭力簧作用下恢复到保险位置，机构仍然是保险的。图2-2该型破甲弹引信线路示意图Fig.2-2fusecircuitdiagramofthistypeofarmorpiercingprojectileA：压电晶体B：绝缘电阻部件C：M48电雷管K：接电簧片a：安全位置b：发火位置发射时：发射炮闩体上的击针与药筒底部电底火的接电塞接触并给电底火通入发火电流。火焰点燃发射药，产生的高温高压气体将弹丸高速推出炮膛；同时高温高压气体点燃装在弹丸尾翼底部的拽光管；在炮膛导传侧力的作用下，战斗部上的滑动闭气环高速旋转，1号卡板在直线惯性力作用下，克服其对应扭力簧的扭力矩而绕自身转轴回转，在转过一定角度以后释放2号卡板。2号卡板开始在直线惯性力作用下，克服其对应扭力簧的扭力矩而旋转，当转过一定角度以后，又释放3号卡板。当3号卡板在惯性力作用下转过一定角度后，释放卡销解除膛内保险，但由于回转体部件的偏心惯性力矩和摩
中北大学学位论文132.3引信机构动力学可靠性理论设),(21nxxxX是描述引信产品零部件尺寸、载荷、材料等的随即向量，根据机构可靠性理论，可以建立一个函数来表示引信机构性能参数（应力、应变、位移、速度、寿命等）与这些随机变量参数的关系，称为功能失效极限函数。ZxG)((2-16)功能函数xG)(表征引信所处的状态。xG0)(表示引信能完成规定的功能，处于可靠状态，xG0)(表示引信不能完成规定功能，处于失效状态。从几何形态上看，xG0)(可看成一个曲面，如图2-3所示，称为极限状态曲面，其将随机变量x的空间划分成两个区域：失效域xG)0)((f和安全域xG)0)((s。图2-3随机变量空间中的失效域和安全域Fig.2-3failureandsecuritydomaininrandomvariablespace其可靠度R可以表示为RZxGP0)((2-17)也可总结为多元积分问题0)(ZdxxfR，式子中xf)(为随机向量x的联合概率密度函数。采用经典的应力-强度干涉理论，建立引信机构功能函数，把影响引信机构可靠性
【参考文献】：
期刊论文
[1]引信机构防雨可靠性分析[J]. 赵劲彪,冯蕴雯. 机械设计与制造. 2018(09)
[2]引信MEMS微结构可靠性仿真及实现方法[J]. 涂宏茂,孙志礼,姬广振,刘勤. 探测与控制学报. 2017(04)
[3]引信微机电安全系统的可靠性分析与改进[J]. 涂宏茂,孙志礼,钱云鹏,刘勤. 兵工学报. 2017(04)
[4]计算机仿真技术的应用与发展趋势[J]. 候彦庆. 信息通信. 2016(02)
[5]机械可靠性设计方法的发展与研究现状[J]. 冉朝光,杨杰,李萌. 现代制造技术与装备. 2015(05)
[6]机电引信安保机构解除保险过程动态仿真[J]. 孙彩云,张康. 四川兵工学报. 2014(06)
[7]典型引信环境力对压电驱动器的影响研究[J]. 唐玉娟,王炅. 振动与冲击. 2013(19)
[8]基于动作可靠性仿真的评价方法[J]. 何恩山,钱云鹏,李良巧. 机械制造. 2009(01)
[9]任意分布参数平面连杆机构运动精度可靠性设计[J]. 张义民,黄贤振,贺向东,高娓. 机械设计. 2007(11)
[10]基于ADAMS的曲柄摇杆机构的运动精度仿真研究[J]. 武丽梅,耿华. 机械设计与制造. 2006(10)
博士论文
[1]考虑原始误差与磨损的机构运动可靠性分析[D]. 同长虹.兰州理工大学 2011
[2]不确定弹性机构可靠性分析及其优化设计研究[D]. 拓耀飞.西安电子科技大学 2007
[3]机构动作可靠性仿真技术研究[D]. 纪玉杰.东北大学 2006
硕士论文
[1]某单缸发动机连杆的频率可靠性分析及优化[D]. 王高爽.重庆交通大学 2018
[2]多层侵彻引信过载信号获取及层数识别技术研究[D]. 焦聪.中北大学 2018
[3]基于变杆长的曲柄滑块机构可靠性研究[D]. 杨明.天津工业大学 2018
[4]新型破甲弹主引信闭合开关设计[D]. 周金波.南京理工大学 2015
[5]爆炸反应装甲等效靶研究[D]. 刘蓓蓓.南京理工大学 2015
[6]基于有限元的结构可靠性分析与设计[D]. 刘李.武汉理工大学 2011
[7]引信球转子机构性能可靠性仿真研究[D]. 曾照辉.中北大学 2010
[8]某迫弹引信适用于某火箭弹引信的改进性设计研究[D]. 孙双喜.南京理工大学 2009
[9]基于BAYES方法的固体火箭发动机可靠性评估[D]. 李静.国防科学技术大学 2008
[10]某舰炮发射动力学仿真分析[D]. 申亮.南京理工大学 2008
本文编号：3419051
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