大脈寬、高幅值沖擊過(guò)程模擬方法與試驗(yàn)裝置研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-10 20:24
在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中,侵徹彈藥己經(jīng)成為世界各國(guó)武器的研究重點(diǎn)。侵徹彈引信作為彈藥安全和起爆控制的核心,起著至關(guān)重要的作用。侵徹過(guò)程是一個(gè)瞬時(shí)、高能、強(qiáng)沖擊過(guò)程,在如此惡劣的受力環(huán)境下,極有可能導(dǎo)致引信結(jié)構(gòu)的損壞,尤其是結(jié)構(gòu)的薄壁處、引信電源和電路板的損壞,造成引信失效。為保證引信在高過(guò)載環(huán)境下具有高可靠性,必須在研制階段對(duì)樣品進(jìn)行抗過(guò)載試驗(yàn)。本文以侵徹彈引信高過(guò)載環(huán)境模擬為背景,研究了沖擊振動(dòng)基本理論、沖擊模擬試驗(yàn)規(guī)則和沖擊振動(dòng)問(wèn)題的解算方法。對(duì)各種沖擊試驗(yàn)裝置進(jìn)行了深入地研究,在此基礎(chǔ)上提出了用加裝儲(chǔ)能彈簧的垂直沖擊試驗(yàn)機(jī)實(shí)現(xiàn)大脈寬、高幅值沖擊模擬的原理方案,并對(duì)各個(gè)組成部分進(jìn)行了計(jì)算和設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)方案在SolidWorks中建立了沖擊試驗(yàn)機(jī)的三維實(shí)體模型。利用ANSYS有限元仿真軟件和ADAMS運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真軟件對(duì)沖擊試驗(yàn)機(jī)的碰撞過(guò)程進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真,分析了仿真結(jié)果,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的正確性。由沖擊試驗(yàn)機(jī)的工作流程,完成了基于PLC的控制系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì),編寫(xiě)了梯形圖程序。完成了加速度測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì),包括加速度傳感器的選型,調(diào)理電路的設(shè)計(jì)。最后利用馬希特錘對(duì)加速度測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試實(shí)驗(yàn),...
【文章來(lái)源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
鉆地彈攻擊地下掩體示意圖
測(cè)量得到的過(guò)載峰值在3000一40009左右【’2];2004年,任輝啟等采用彈內(nèi)存儲(chǔ)過(guò)載測(cè)試系統(tǒng)測(cè)得了質(zhì)量為20Kg、彈速為200一600m/s的彈體侵徹混凝土的過(guò)載時(shí)程曲線(xiàn),如圖1.2所示[‘3]:… … … … … … … … … ……一一廠(chǎng) 廠(chǎng) 廠(chǎng) 廠(chǎng) 廠(chǎng)廠(chǎng)廠(chǎng) 廠(chǎng)廠(chǎng)廠(chǎng) 廠(chǎng) 廠(chǎng) 廠(chǎng)lll_遴 遴 遴 遴洲洲夢(mèng)夢(mèng) ))))))))))),,,尹尹褚褚嘟嘟獷獷 獷 獷 獷 獷 獷 }}}」」」 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!鑫鑫 鑫 鑫 鑫 鑫 鑫 lll紐紐 紐 紐 紐﹄哪卿︸一3.0準(zhǔn)急李場(chǎng)7盆,若偽城m‘)圖1.2彈體加速度時(shí)程曲線(xiàn)由以上數(shù)據(jù)可見(jiàn),侵徹彈在侵徹過(guò)程中彈體所受的過(guò)載一般在1護(hù)一10,g之間。這就對(duì)引信的設(shè)計(jì)提出了更高要求,一方面引信強(qiáng)度需滿(mǎn)足承受高過(guò)載的要求,同時(shí),為了能達(dá)到最佳毀傷效果,引信需能夠按預(yù)定功能正常工作。針對(duì)以上問(wèn)題,侵徹彈引信沖擊試驗(yàn)裝置的研究者需要對(duì)彈體的侵徹過(guò)程有一定的認(rèn)識(shí),才能有的放矢,進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì)
圖13吉田精機(jī)MDST系列沖擊試驗(yàn)機(jī)圖1.4SY一13系列高加速度沖擊試驗(yàn)機(jī)目前,國(guó)內(nèi)也有不少企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)在生產(chǎn)和研制各種類(lèi)型的沖擊試驗(yàn)機(jī),并取得一定的進(jìn)展。如:蘇州蘇試試驗(yàn)儀器有限公司生產(chǎn)的CL系列沖擊臺(tái),能產(chǎn)生滿(mǎn)足GB/T2423.5,GJB15O,IEC68一2一27等標(biāo)準(zhǔn)的半正弦波、梯形波及后峰鋸齒波三種波形;浙江大學(xué)正在研究的采用電液控制,液壓變節(jié)流原理的沖擊試驗(yàn)機(jī);蘇州東菱振動(dòng)試驗(yàn)儀器有限公司自主研發(fā)的SY一13系列高加速度沖擊試驗(yàn)機(jī)(如圖1.4所示),采用了“高加速度沖擊臺(tái)復(fù)合臺(tái)面結(jié)構(gòu)”和“沖擊試驗(yàn)臺(tái)活塞式高加速?zèng)_擊響應(yīng)錘”兩項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù),實(shí)現(xiàn)了沖擊能量倍增,從而完成了500009沖擊環(huán)境的模擬,主要指標(biāo)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。1.3.2Hop腸nson壓桿HoPkinson壓桿裝置的原型由H叩kinson在1914年提出,是最早的瞬時(shí)沖擊載荷測(cè)裝置。該裝置不斷得到發(fā)展,1949年側(cè)osky研制出了改進(jìn)后的分離式Hopkinson壓裝置(splitHopkinsonPressureBar,簡(jiǎn)稱(chēng)sHPB)。此后eampbell、Niehlas、Du偽等多學(xué)者又對(duì)其進(jìn)行了完善,主要是改進(jìn)了加載方式、加載波形,建立用于考察材料性
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]動(dòng)力穩(wěn)定車(chē)金屬橡膠彈簧非線(xiàn)性動(dòng)剛度特性研究[J]. 劉光偉,王立華,劉棟玉,萬(wàn)鵬程. 機(jī)械與電子. 2011(02)
[2]擺錘式?jīng)_擊響應(yīng)譜試驗(yàn)機(jī)的調(diào)試方法[J]. 王招霞,宋超. 航天器環(huán)境工程. 2010(03)
[3]新型壓力反饋式液壓錘的試驗(yàn)研究[J]. 劉東光,羅銘,徐必勇. 工程機(jī)械. 2010(02)
[4]復(fù)合材料車(chē)輪沖擊試驗(yàn)仿真分析[J]. 暢世為,張維剛. 汽車(chē)工程. 2010(01)
[5]彈藥侵徹混凝土的火工品環(huán)境力分析[J]. 張靜偉. 火工品. 2009(05)
[6]橡膠緩沖器接觸碰撞有限元分析[J]. 郝長(zhǎng)千,唐華平,聶拓,姜永正. 現(xiàn)代制造工程. 2009(03)
[7]多沖碰撞試驗(yàn)機(jī)的改進(jìn)[J]. 徐梅,傅戈雁,劉磊,何結(jié)國(guó). 蘇州大學(xué)學(xué)報(bào)(工科版). 2009(01)
[8]沖擊試驗(yàn)臺(tái)臺(tái)面的固有頻率及強(qiáng)度分析[J]. 胡俊毅,陳博博,馮健,閆有森. 工程與試驗(yàn). 2008(03)
[9]高g值侵徹過(guò)載測(cè)試相關(guān)技術(shù)研究[J]. 孫桂娟,張慶明,王幸,劉瑞朝,黃家蓉,何翔. 科技導(dǎo)報(bào). 2008(09)
[10]被動(dòng)式液壓沖擊波形發(fā)生器動(dòng)態(tài)特性的數(shù)學(xué)建模與仿真[J]. 王貢獻(xiàn),褚德英,沈榮瀛. 振動(dòng)與沖擊. 2007(07)
博士論文
[1]硬目標(biāo)侵徹引信半實(shí)物仿真技術(shù)研究[D]. 張志安.南京理工大學(xué) 2007
碩士論文
[1]引信安全狀態(tài)恢復(fù)功能分析及其實(shí)現(xiàn)[D]. 朱珊.南京理工大學(xué) 2011
[2]侵徹火箭彈引信關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王東曉.南京理工大學(xué) 2011
[3]基于虛擬樣機(jī)的航母跑道涂層耐沖擊試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì)與仿真[D]. 陳敬輝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[4]高g值沖擊測(cè)試關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 景鵬.中北大學(xué) 2009
[5]某沖擊實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)及動(dòng)態(tài)特性研究[D]. 吳闖.南京理工大學(xué) 2009
[6]高g值長(zhǎng)脈沖引信實(shí)驗(yàn)臺(tái)有限元分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 呂唯唯.沈陽(yáng)理工大學(xué) 2009
[7]彈丸發(fā)射和著靶的過(guò)載特性及模擬試驗(yàn)方法研究[D]. 李石磊.南京理工大學(xué) 2008
[8]復(fù)雜結(jié)構(gòu)的沖擊動(dòng)力學(xué)分析與仿真[D]. 李艷敏.西北工業(yè)大學(xué) 2005
[9]引信沖擊環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理技術(shù)及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)[D]. 張卓寧.南京理工大學(xué) 2004
[10]電液控制沖擊試驗(yàn)機(jī)液壓系統(tǒng)的研究[D]. 吳嵩.浙江大學(xué) 2004
本文編號(hào):3276604
【文章來(lái)源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
鉆地彈攻擊地下掩體示意圖
測(cè)量得到的過(guò)載峰值在3000一40009左右【’2];2004年,任輝啟等采用彈內(nèi)存儲(chǔ)過(guò)載測(cè)試系統(tǒng)測(cè)得了質(zhì)量為20Kg、彈速為200一600m/s的彈體侵徹混凝土的過(guò)載時(shí)程曲線(xiàn),如圖1.2所示[‘3]:… … … … … … … … … ……一一廠(chǎng) 廠(chǎng) 廠(chǎng) 廠(chǎng) 廠(chǎng)廠(chǎng)廠(chǎng) 廠(chǎng)廠(chǎng)廠(chǎng) 廠(chǎng) 廠(chǎng) 廠(chǎng)lll_遴 遴 遴 遴洲洲夢(mèng)夢(mèng) ))))))))))),,,尹尹褚褚嘟嘟獷獷 獷 獷 獷 獷 獷 }}}」」」 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!鑫鑫 鑫 鑫 鑫 鑫 鑫 lll紐紐 紐 紐 紐﹄哪卿︸一3.0準(zhǔn)急李場(chǎng)7盆,若偽城m‘)圖1.2彈體加速度時(shí)程曲線(xiàn)由以上數(shù)據(jù)可見(jiàn),侵徹彈在侵徹過(guò)程中彈體所受的過(guò)載一般在1護(hù)一10,g之間。這就對(duì)引信的設(shè)計(jì)提出了更高要求,一方面引信強(qiáng)度需滿(mǎn)足承受高過(guò)載的要求,同時(shí),為了能達(dá)到最佳毀傷效果,引信需能夠按預(yù)定功能正常工作。針對(duì)以上問(wèn)題,侵徹彈引信沖擊試驗(yàn)裝置的研究者需要對(duì)彈體的侵徹過(guò)程有一定的認(rèn)識(shí),才能有的放矢,進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì)
圖13吉田精機(jī)MDST系列沖擊試驗(yàn)機(jī)圖1.4SY一13系列高加速度沖擊試驗(yàn)機(jī)目前,國(guó)內(nèi)也有不少企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)在生產(chǎn)和研制各種類(lèi)型的沖擊試驗(yàn)機(jī),并取得一定的進(jìn)展。如:蘇州蘇試試驗(yàn)儀器有限公司生產(chǎn)的CL系列沖擊臺(tái),能產(chǎn)生滿(mǎn)足GB/T2423.5,GJB15O,IEC68一2一27等標(biāo)準(zhǔn)的半正弦波、梯形波及后峰鋸齒波三種波形;浙江大學(xué)正在研究的采用電液控制,液壓變節(jié)流原理的沖擊試驗(yàn)機(jī);蘇州東菱振動(dòng)試驗(yàn)儀器有限公司自主研發(fā)的SY一13系列高加速度沖擊試驗(yàn)機(jī)(如圖1.4所示),采用了“高加速度沖擊臺(tái)復(fù)合臺(tái)面結(jié)構(gòu)”和“沖擊試驗(yàn)臺(tái)活塞式高加速?zèng)_擊響應(yīng)錘”兩項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù),實(shí)現(xiàn)了沖擊能量倍增,從而完成了500009沖擊環(huán)境的模擬,主要指標(biāo)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。1.3.2Hop腸nson壓桿HoPkinson壓桿裝置的原型由H叩kinson在1914年提出,是最早的瞬時(shí)沖擊載荷測(cè)裝置。該裝置不斷得到發(fā)展,1949年側(cè)osky研制出了改進(jìn)后的分離式Hopkinson壓裝置(splitHopkinsonPressureBar,簡(jiǎn)稱(chēng)sHPB)。此后eampbell、Niehlas、Du偽等多學(xué)者又對(duì)其進(jìn)行了完善,主要是改進(jìn)了加載方式、加載波形,建立用于考察材料性
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]動(dòng)力穩(wěn)定車(chē)金屬橡膠彈簧非線(xiàn)性動(dòng)剛度特性研究[J]. 劉光偉,王立華,劉棟玉,萬(wàn)鵬程. 機(jī)械與電子. 2011(02)
[2]擺錘式?jīng)_擊響應(yīng)譜試驗(yàn)機(jī)的調(diào)試方法[J]. 王招霞,宋超. 航天器環(huán)境工程. 2010(03)
[3]新型壓力反饋式液壓錘的試驗(yàn)研究[J]. 劉東光,羅銘,徐必勇. 工程機(jī)械. 2010(02)
[4]復(fù)合材料車(chē)輪沖擊試驗(yàn)仿真分析[J]. 暢世為,張維剛. 汽車(chē)工程. 2010(01)
[5]彈藥侵徹混凝土的火工品環(huán)境力分析[J]. 張靜偉. 火工品. 2009(05)
[6]橡膠緩沖器接觸碰撞有限元分析[J]. 郝長(zhǎng)千,唐華平,聶拓,姜永正. 現(xiàn)代制造工程. 2009(03)
[7]多沖碰撞試驗(yàn)機(jī)的改進(jìn)[J]. 徐梅,傅戈雁,劉磊,何結(jié)國(guó). 蘇州大學(xué)學(xué)報(bào)(工科版). 2009(01)
[8]沖擊試驗(yàn)臺(tái)臺(tái)面的固有頻率及強(qiáng)度分析[J]. 胡俊毅,陳博博,馮健,閆有森. 工程與試驗(yàn). 2008(03)
[9]高g值侵徹過(guò)載測(cè)試相關(guān)技術(shù)研究[J]. 孫桂娟,張慶明,王幸,劉瑞朝,黃家蓉,何翔. 科技導(dǎo)報(bào). 2008(09)
[10]被動(dòng)式液壓沖擊波形發(fā)生器動(dòng)態(tài)特性的數(shù)學(xué)建模與仿真[J]. 王貢獻(xiàn),褚德英,沈榮瀛. 振動(dòng)與沖擊. 2007(07)
博士論文
[1]硬目標(biāo)侵徹引信半實(shí)物仿真技術(shù)研究[D]. 張志安.南京理工大學(xué) 2007
碩士論文
[1]引信安全狀態(tài)恢復(fù)功能分析及其實(shí)現(xiàn)[D]. 朱珊.南京理工大學(xué) 2011
[2]侵徹火箭彈引信關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王東曉.南京理工大學(xué) 2011
[3]基于虛擬樣機(jī)的航母跑道涂層耐沖擊試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì)與仿真[D]. 陳敬輝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[4]高g值沖擊測(cè)試關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 景鵬.中北大學(xué) 2009
[5]某沖擊實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)及動(dòng)態(tài)特性研究[D]. 吳闖.南京理工大學(xué) 2009
[6]高g值長(zhǎng)脈沖引信實(shí)驗(yàn)臺(tái)有限元分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 呂唯唯.沈陽(yáng)理工大學(xué) 2009
[7]彈丸發(fā)射和著靶的過(guò)載特性及模擬試驗(yàn)方法研究[D]. 李石磊.南京理工大學(xué) 2008
[8]復(fù)雜結(jié)構(gòu)的沖擊動(dòng)力學(xué)分析與仿真[D]. 李艷敏.西北工業(yè)大學(xué) 2005
[9]引信沖擊環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理技術(shù)及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)[D]. 張卓寧.南京理工大學(xué) 2004
[10]電液控制沖擊試驗(yàn)機(jī)液壓系統(tǒng)的研究[D]. 吳嵩.浙江大學(xué) 2004
本文編號(hào):3276604
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