某导弹惯性点火器相关技术仿真与实验研究
发布时间：2023-04-16 11:55
某导弹惯性点火器是应用于低过载、长作用时间环境中的纯机械点火装置。为了为某惯性点火器优化设计提供参考,应用理论与仿真方法对其涉及的四项技术进行了研究。 为了准确识别低过载、长作用时间的发射环境,从而实现优化设计,应用刚体动力学理论对保险球保险的针刺发火装置及其相关联的钟表机构工作过程进行了动力学分析,建立了机构运动数学模型,据此求得钟表机构工作时间散布极值。减小击针簧抗力散布和扭簧扭矩散布、更换轴承钢保险球为氮化硅陶瓷保险球,可有效降低对钟表机构工作时间精度的影响。在保证针刺发火可靠性前提下,减小击针簧抗力、增大扭簧扭矩、更换轴承钢保险球为氮化硅陶瓷保险球,可提高机构作用可靠性。 为了揭示模拟后坐的离心环境对钟表机构工作特性的影响,从而优化试验设计,运用ADAMS软件建立了钟表机构工作过程仿真模型,得到其工作时间与离心半径及离心过载的关系曲线。钟表机构工作时间随离心过载的增大而单调增长；离心过载不变、离心半径越大情况下的钟表机构工作时间越接近于后坐环境下的工作时间。对于某一特定设计方案,离心半径为1m时,钟表机构临界不解除保险的离心过载为21g。 为了保证勤务处理跌落时的结构完好和安全...
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题背景与意义
1.2 导弹简介
1.3 导弹与火箭点火器安全性
1.4 导弹惯性点火器简介
1.5 国内外低过载环境下的保险技术研究现状
1.6 国内外加速度-时间积分技术研究现状
1.7 国内外模拟后坐过载环境试验方法与仿真技术研究现状
1.8 国内外跌落冲击特性研究现状
1.9 国内外隔板起爆器技术研究现状
1.10 本文主要研究内容
2 含保险球的发火装置对钟表机构工作时间影响的理论与试验研究
2.1 保险球在弹载机构中的应用及作用
2.2 弹簧储能击针针刺发火装置对钟表机构工作时间的影响
2.2.1 扭簧驱动钟表机构的主动力矩
2.2.2 针刺发火装置对钟表机构产生的阻力矩
2.2.3 钟表机构工作时间理论计算
2.2.4 钟表机构工作时间测试
2.2.5 钟表机构工作时间误差分析
2.3 保险球材质对钟表机构工作时间的影响
2.3.1 陶瓷材料的特性及应用
2.3.2 对比分析陶瓷保险球与轴承钢保险球对钟表机构工作时间的影响
2.4 本章小结
3 模拟后坐的离心环境对钟表机构工作时间影响的仿真研究
3.1 钟表机构简介
3.1.1 原动机
3.1.2 齿轮传动系统
3.1.3 调速器
3.2 ADAMS软件简介
3.3 无返回力矩钟表机构仿真
3.3.1 模型建立与导入
3.3.2 齿轮副、接触副的添加
3.3.3 求解参数设置
3.4 无返回力矩钟表机构仿真结果及其分析
3.5 不同离心半径下钟表机构工作时间仿真研究
3.6 离心环境下不同姿态的钟表机构工作时间仿真研究
3.7 钟表机构工作时间与离心过载关系仿真研究
3.8 本章小结
4 惯性点火器跌落仿真研究
4.1 物体跌落冲击特性简介
4.2 跌落仿真相关理论及应用
4.2.1 显式动力学有限元分析理论
4.2.2 ANSYS/LS-DYNA分析跌落算法
4.2.3 仿真在跌落中的应用
4.3 惯性点火器外露接口部位结构跌落仿真研究
4.3.1 有限元建模与求解
4.3.2 惯性点火器跌落不同目标时外露接口部位结构冲击响应特性
4.3.3 惯性点火器座体选用不同材料时的跌落仿真研究
4.3.4 试验验证
4.4 惯性点火器跌落时的惯性敏感装置冲击响应特性仿真研究
4.4.1 仿真模型建立
4.4.2 仿真结果及其分析
4.4.3 试验验证
4.5 本章小结
5 钝感装药隔板起爆器设计问题仿真研究
5.1 冲击波引爆原理
5.1.1 冲击波简介
5.1.2 冲击波能起爆机理
5.1.3 冲击波起爆判据
5.2 隔板起爆器结构与原理
5.2.1 隔板起爆器结构
5.2.2 冲击波在隔板中的衰减规律
5.3 ANSYS/LS-DYNA流固耦合算法
5.4 LS-DYNA在起爆问题中的应用
5.5 起爆过程中的基本控制方程
5.6 材料模型和状态方程的选取
5.7 有限元建模与求解
5.7.1 基本假设
5.7.2 隔板起爆器有限元建模
5.8 仿真结果及其分析
5.8.1 隔板厚度的影响
5.8.2 隔板材料的影响
5.8.3 施主装药量大小的影响
5.9 试验结果及其分析
5.10 本章小结
6 总结与展望
6.1 本文总结
6.1.1 本文主要解决的问题
6.1.2 本文创新点
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
本文编号：3791319
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题背景与意义
1.2 导弹简介
1.3 导弹与火箭点火器安全性
1.4 导弹惯性点火器简介
1.5 国内外低过载环境下的保险技术研究现状
1.6 国内外加速度-时间积分技术研究现状
1.7 国内外模拟后坐过载环境试验方法与仿真技术研究现状
1.8 国内外跌落冲击特性研究现状
1.9 国内外隔板起爆器技术研究现状
1.10 本文主要研究内容
2 含保险球的发火装置对钟表机构工作时间影响的理论与试验研究
2.1 保险球在弹载机构中的应用及作用
2.2 弹簧储能击针针刺发火装置对钟表机构工作时间的影响
2.2.1 扭簧驱动钟表机构的主动力矩
2.2.2 针刺发火装置对钟表机构产生的阻力矩
2.2.3 钟表机构工作时间理论计算
2.2.4 钟表机构工作时间测试
2.2.5 钟表机构工作时间误差分析
2.3 保险球材质对钟表机构工作时间的影响
2.3.1 陶瓷材料的特性及应用
2.3.2 对比分析陶瓷保险球与轴承钢保险球对钟表机构工作时间的影响
2.4 本章小结
3 模拟后坐的离心环境对钟表机构工作时间影响的仿真研究
3.1 钟表机构简介
3.1.1 原动机
3.1.2 齿轮传动系统
3.1.3 调速器
3.2 ADAMS软件简介
3.3 无返回力矩钟表机构仿真
3.3.1 模型建立与导入
3.3.2 齿轮副、接触副的添加
3.3.3 求解参数设置
3.4 无返回力矩钟表机构仿真结果及其分析
3.5 不同离心半径下钟表机构工作时间仿真研究
3.6 离心环境下不同姿态的钟表机构工作时间仿真研究
3.7 钟表机构工作时间与离心过载关系仿真研究
3.8 本章小结
4 惯性点火器跌落仿真研究
4.1 物体跌落冲击特性简介
4.2 跌落仿真相关理论及应用
4.2.1 显式动力学有限元分析理论
4.2.2 ANSYS/LS-DYNA分析跌落算法
4.2.3 仿真在跌落中的应用
4.3 惯性点火器外露接口部位结构跌落仿真研究
4.3.1 有限元建模与求解
4.3.2 惯性点火器跌落不同目标时外露接口部位结构冲击响应特性
4.3.3 惯性点火器座体选用不同材料时的跌落仿真研究
4.3.4 试验验证
4.4 惯性点火器跌落时的惯性敏感装置冲击响应特性仿真研究
4.4.1 仿真模型建立
4.4.2 仿真结果及其分析
4.4.3 试验验证
4.5 本章小结
5 钝感装药隔板起爆器设计问题仿真研究
5.1 冲击波引爆原理
5.1.1 冲击波简介
5.1.2 冲击波能起爆机理
5.1.3 冲击波起爆判据
5.2 隔板起爆器结构与原理
5.2.1 隔板起爆器结构
5.2.2 冲击波在隔板中的衰减规律
5.3 ANSYS/LS-DYNA流固耦合算法
5.4 LS-DYNA在起爆问题中的应用
5.5 起爆过程中的基本控制方程
5.6 材料模型和状态方程的选取
5.7 有限元建模与求解
5.7.1 基本假设
5.7.2 隔板起爆器有限元建模
5.8 仿真结果及其分析
5.8.1 隔板厚度的影响
5.8.2 隔板材料的影响
5.8.3 施主装药量大小的影响
5.9 试验结果及其分析
5.10 本章小结
6 总结与展望
6.1 本文总结
6.1.1 本文主要解决的问题
6.1.2 本文创新点
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
本文编号：3791319
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