【摘要】：分離螺母裝置是一種典型的點(diǎn)式火工分離裝置,具有無污染,安裝方便,需要的解鎖壓力較小等特點(diǎn),十分適合用于航天級間分離、有效載荷分離等。此外隨著近年來,我國航天工程的迅猛發(fā)展,精密儀器在運(yùn)載火箭上的應(yīng)用種類、數(shù)量越來越多,這些高精密的儀器設(shè)備對低沖擊環(huán)境要求越來越苛刻。減少分離裝置動作對于航天飛行器分離過程中帶來的附加沖擊及沖量,可以有效提高精密儀器使用壽命,提高使用可靠性,對飛行器整體技術(shù)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。為了進(jìn)一步降低分離螺母裝置沖擊,本文結(jié)合工程應(yīng)用實(shí)際,首先從分離螺母裝置基本結(jié)構(gòu)及工作原理入手,對分離螺母裝置進(jìn)行解構(gòu)分析,確定了分離螺母裝置沖擊來源,針對分離螺母裝置分離沖擊源,本文提出了相應(yīng)的降沖擊方案,隨后本文從試驗及仿真分析入手,將試驗結(jié)果與仿真分析結(jié)果對比,驗證了降沖擊方案的可行性,并獲得了不同材料強(qiáng)度對分離沖擊的影響情況。本文的主要研究方法及研究內(nèi)容如下:(1)提出了一種分離螺母裝置降沖擊設(shè)計方案,并通過對比分析,完成了方案比較,材料選取,獲得了一種性能優(yōu)越的降沖擊緩沖材料。(2)通過試驗研究獲得了鋁蜂窩材料在準(zhǔn)靜態(tài)和動態(tài)壓縮載荷下的宏觀變形過程,確定了鋁蜂窩應(yīng)用于低沖擊分離裝置進(jìn)行降沖擊設(shè)計是可行的;獲得了鋁蜂窩結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計要點(diǎn);驗證了鋁蜂窩材料可以顯著地降低沖擊載荷譜各頻率段的沖擊值;(3)通過仿真分析獲取了有效的鋁蜂窩力學(xué)參數(shù),考察了不同強(qiáng)度的鋁蜂窩材料對減沖擊的貢獻(xiàn);將仿真分析與試驗結(jié)果對比進(jìn)行驗證,表明各部件的運(yùn)動結(jié)果與試驗結(jié)果定量吻合,沖擊譜特征與試驗測定結(jié)果定性吻合。
[Abstract]:The separation nut device is a typical ignition separation device, which has the characteristics of no pollution, easy installation, low unlocking pressure and so on. It is very suitable for spaceflight separation between stages, payload separation and so on. In addition, with the rapid development of space engineering in China in recent years, more and more kinds of precision instruments are used in carrier rockets. These high precision instruments require more and more demanding low impact environments. Reducing the additional shock and impulse caused by the separation of spaceflight vehicles can effectively improve the service life and reliability of precision instruments. It is of great strategic significance for the development of aircraft technology as a whole. In order to further reduce the impact of the separation nut device, this paper, combined with the engineering application practice, first started with the basic structure and working principle of the separation nut device, analyzed the separation nut device by deconstruction, and determined the impact source of the separation nut device. Aiming at separating the shock source from the separation nut device, this paper puts forward the corresponding scheme of reducing impact. Then, starting with the test and simulation analysis, this paper compares the test results with the simulation analysis results, and verifies the feasibility of the impact reduction scheme. The influence of different material strength on separation impact was also obtained. The main research methods and contents of this paper are as follows: (1) A design scheme of separating nut device for reducing impact is proposed, and through comparison and analysis, the scheme comparison and material selection are completed. An excellent impact-reducing buffering material was obtained. (2) the macro-deformation process of aluminum honeycomb materials under quasi-static and dynamic compression loads was obtained by experimental study. It is proved that it is feasible to use aluminum honeycomb in the design of low impact separation device. The design essentials of structural parameters of aluminum honeycomb are obtained, and it is verified that aluminum honeycomb material can significantly reduce the impact value of each frequency range of impact load spectrum. (3) the effective mechanical parameters of aluminum honeycomb were obtained by simulation analysis, and the contribution of aluminum honeycomb materials with different strength to the reduction of impact was investigated. By comparing the simulation analysis with the test results, it is shown that the motion results of each component are in good agreement with the test results, and the characteristics of the impact spectrum are qualitatively consistent with the test results.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V444

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本文編號：2451777