高过载数据储存器缓冲隔振结构设计

发布时间：2020-09-17 14:56

　　本文应用应力波理论设计了高过载数据储存器的缓冲隔振结构，同时兼顾缓冲与隔振、配置合理的广义阻抗比，从而设计出了复合减振结构，解决了狭小空间的冲击防护问题，并对结构进行了优化设计，最终进行了炮击试验，数据成功回收。在了解国内外高过载数据储存器的基础上，本文采用了理论分析、数值模拟与实验验证相结合的方法，主要进行了以下研究：（1）利用非线性动力学软件LS-Dyna对弹体侵彻进行了数值模拟计算，为储存器的初步设计提供了输入边界条件，得出了数据储存器结构破坏的三大因素：侵彻中弹体大过载引起的惯性力、数据储存器碰撞挤压引起的应力波效应及电路板弯曲的附加动应力。（2）在分析破坏因素的基础上，本文采用了“三明治”复合冲击防护结构，即外壳+缓冲物质+内壳的结构，运用应力波理论，合理匹配广义阻抗，成功解决了狭小空间上的抗冲击问题，使得存储器各个部件的最大动应力在其许可强度范围内，并通过了炮击试验。（3）联合Isight与Ls-Dyna对非线性瞬态动力学问题进行了优化，使得被保护元件的最大动应力降低了约70.9%，存储器整体质量降低了约300克；优化域不但涉及几何尺寸，还涉及填充材料本身性质的优化，得出了泡沫铝与橡胶的复合减振结构。本文的优化结果得到工程可实现的缓冲减振复合结构，成功完成了数据的回收任务；其针对破坏因素的多层防护、滤波减振及减小附加动应力的思想对同类设计产品有一定借鉴意义。
【学位单位】：中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2011
【中图分类】：TP333

【引证文献】