火工品安保一體化設計及制備方法研究
發(fā)布時間:2021-08-08 18:37
本文主要研究了火工品安保內置設計原理和制備工藝,通過電子安保、機械安保的雙重設計及與平面點火器的耦合,實現了安保機構與火工品一體化設計,使火工品具有解除保險、恢復保險、點火/起爆、傳火/傳爆等功能。在理論和實驗研究的基礎上,獲得了火工品安保一體化設計原理樣機,并對樣機各組成部分的功能和性能進行了研究。主要研究內容及結論如下:(1)火工品安保一體化結構包含電子安保層、裝藥層、機械安保層和輸出層。其中電子安保層由三個常閉微開關、一個常開微開關以及兩個平面點火器組成,通過邏輯控制實現解除保險、恢復保險、二次解除保險、絕火和發(fā)火功能;機械安保層由帶滑塊的微彈簧和卡銷等構成,處于輸入裝藥層與輸出裝藥層中間;當接受到機械解保命令時,電子安保中的平面點火器加熱點燃輸入裝藥層中的點火藥產生氣體推動卡銷解除保險。(2)利用ANSYS Workbench軟件分別對微開關和點火器中的加熱電阻進行電熱過程以及微機械安保層卡銷解保靜力學過程進行了仿真。電熱過程仿真分析結果表明,所設計的2“和3#結構蛇形加熱電阻最高加熱溫度可以達到800℃以上,在橋區(qū)拐角處更易形成熱點效應;在恒壓發(fā)火條件下,電阻越小,升溫速率越...
【文章來源】:南京理工大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數】:89 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 火工品概述
1.1.1 火工品發(fā)展歷程
1.1.2 MEMS火工技術介紹
1.2 研究背景
1.3 MEMS安全與解除保險機構研究概況
1.3.1 引信MEMS安全保險裝置研究概況
1.3.2 火工品內嵌MEMS安全保險裝置介紹
1.4 論文主要研究內容
2 火工品安保一體化設計研究
2.1 設計原理
2.2 總體結構設計
2.3 電子安保層結構優(yōu)化設計
2.3.1 電子安保層作用原理
2.3.2 點火器、常開微開關和常閉微開關設計與材料選擇
2.4 機械安保層、輸入裝藥層及輸出裝藥層結構設計
2.4.1 序列隔斷/對正原理設計
2.4.2 機械安保總體結構設計
2.4.3 微彈簧結構設計
2.4.4 卡銷結構設計
2.4.5 框架層結構設計
2.4.6 輸入裝藥層與輸出裝藥層結構設計
2.5 本章小結
3 基于ANSYS Workbench的蛇形加熱電阻電熱仿真和微機械安保層靜力學仿真
3.1 ANSYS Workbench軟件介紹
3.2 蛇形加熱電阻電熱過程仿真分析
3.2.1 蛇形加熱電阻建模求解過程
3.2.2 蛇形加熱電阻仿真結果分析
3.3 機械安保層卡銷解保靜力學仿真
3.3.1 機械安保層模型簡化
3.3.2 機械安保建模及建模求解過程
3.3.3 仿真結果及分析
3.4 本章小結
4 火工品安保一體化原理樣機的制備、測試及匹配性研究
4.1 電子安保層的制備與測試
4.1.1 電子安保層制備工藝方案制定
4.1.2 電子安保層制備工藝流程
4.1.3 電子安保層測試
4.2 機械安保層、輸入裝藥層、輸出裝藥層的制備與測試
4.2.1 材料選擇
4.2.2 機械安保層各部件樣片與裝配
4.2.3 點火產氣藥的選擇與測試
4.2.4 卡銷解保實驗
4.3 控制電路模塊功能設計及其原理樣機
4.3.1 控制電路模塊功能設計
4.3.2 控制電路模塊原理樣機
4.4 本章小結
5 全文總結與展望
5.1 總結與討論
5.2 本文創(chuàng)新點
5.3 未來工作展望
致謝
參考文獻
附錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]MEMS平面S型錐形彈簧的特性分析研究[J]. 周織建,聶偉榮,席占穩(wěn),王曉鋒,程建建. 微電子學. 2014(04)
[2]靈巧彈藥發(fā)展概述[J]. 孫傳杰,錢立新,胡艷輝,高海鷹,劉飛. 含能材料. 2012(06)
[3]MEMS用含能薄膜研究現狀及進展[J]. 王述劍,彭泓錚,張文超,馬立遠. 含能材料. 2012(02)
[4]爆炸箔起爆系統(tǒng)的發(fā)展[J]. 呂軍軍,李明愉,曾慶軒,鄭志猛,馮長根. 科技導報. 2011(36)
[5]微機電系統(tǒng)的研究與展望[J]. 陳勇華. 電子機械工程. 2011(03)
[6]微機電靈巧起爆器研究[J]. 李維,蔣小華,蔣道建. 四川兵工學報. 2011(04)
[7]新一代火工技術及其應用[J]. 孔俊峰,李兵. 國防技術基礎. 2010(07)
[8]半導體橋的研究進展與發(fā)展趨勢[J]. 張文超,張偉,徐振相,秦志春,周彬,葉家海,田桂蓉. 爆破器材. 2009(02)
[9]引信MEMS遠距離解除保險機構[J]. 石庚辰,李華. 探測與控制學報. 2008(03)
[10]爆炸箔沖擊片起爆設計參數研究[J]. 褚恩義,任西,錢勇,同紅海. 火工品. 2008(03)
碩士論文
[1]基于ANSYS Workbench的卸船機鋼結構分析[D]. 王勇.吉林大學 2012
[2]基于MEMS的安全解除保險機構的設計與試驗研究[D]. 張繼桃.沈陽理工大學 2012
[3]MEMS固體化學微推進陣列的設計、制作及其性能研究[D]. 余協(xié)正.南京理工大學 2012
[4]用于沖擊片雷管的Al/CuO反應含能橋膜研究[D]. 周翔.南京理工大學 2012
[5]微推進器結構與制作工藝研究[D]. 何贊.南京理工大學 2008
[6]MEMS引信安全系統(tǒng)的微驅動器研究[D]. 畢珊.南京理工大學 2008
[7]MEMS固體微推進器的設計與制備[D]. 徐超.國防科學技術大學 2006
[8]MEMS固體微推進器的設計與制作[D]. 李兆澤.國防科學技術大學 2006
[9]火工系統(tǒng)安全性、可靠性研究——評估方法與管理研究[D]. 李勤華.南京理工大學 2004
本文編號:3330470
【文章來源】:南京理工大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數】:89 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 火工品概述
1.1.1 火工品發(fā)展歷程
1.1.2 MEMS火工技術介紹
1.2 研究背景
1.3 MEMS安全與解除保險機構研究概況
1.3.1 引信MEMS安全保險裝置研究概況
1.3.2 火工品內嵌MEMS安全保險裝置介紹
1.4 論文主要研究內容
2 火工品安保一體化設計研究
2.1 設計原理
2.2 總體結構設計
2.3 電子安保層結構優(yōu)化設計
2.3.1 電子安保層作用原理
2.3.2 點火器、常開微開關和常閉微開關設計與材料選擇
2.4 機械安保層、輸入裝藥層及輸出裝藥層結構設計
2.4.1 序列隔斷/對正原理設計
2.4.2 機械安保總體結構設計
2.4.3 微彈簧結構設計
2.4.4 卡銷結構設計
2.4.5 框架層結構設計
2.4.6 輸入裝藥層與輸出裝藥層結構設計
2.5 本章小結
3 基于ANSYS Workbench的蛇形加熱電阻電熱仿真和微機械安保層靜力學仿真
3.1 ANSYS Workbench軟件介紹
3.2 蛇形加熱電阻電熱過程仿真分析
3.2.1 蛇形加熱電阻建模求解過程
3.2.2 蛇形加熱電阻仿真結果分析
3.3 機械安保層卡銷解保靜力學仿真
3.3.1 機械安保層模型簡化
3.3.2 機械安保建模及建模求解過程
3.3.3 仿真結果及分析
3.4 本章小結
4 火工品安保一體化原理樣機的制備、測試及匹配性研究
4.1 電子安保層的制備與測試
4.1.1 電子安保層制備工藝方案制定
4.1.2 電子安保層制備工藝流程
4.1.3 電子安保層測試
4.2 機械安保層、輸入裝藥層、輸出裝藥層的制備與測試
4.2.1 材料選擇
4.2.2 機械安保層各部件樣片與裝配
4.2.3 點火產氣藥的選擇與測試
4.2.4 卡銷解保實驗
4.3 控制電路模塊功能設計及其原理樣機
4.3.1 控制電路模塊功能設計
4.3.2 控制電路模塊原理樣機
4.4 本章小結
5 全文總結與展望
5.1 總結與討論
5.2 本文創(chuàng)新點
5.3 未來工作展望
致謝
參考文獻
附錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]MEMS平面S型錐形彈簧的特性分析研究[J]. 周織建,聶偉榮,席占穩(wěn),王曉鋒,程建建. 微電子學. 2014(04)
[2]靈巧彈藥發(fā)展概述[J]. 孫傳杰,錢立新,胡艷輝,高海鷹,劉飛. 含能材料. 2012(06)
[3]MEMS用含能薄膜研究現狀及進展[J]. 王述劍,彭泓錚,張文超,馬立遠. 含能材料. 2012(02)
[4]爆炸箔起爆系統(tǒng)的發(fā)展[J]. 呂軍軍,李明愉,曾慶軒,鄭志猛,馮長根. 科技導報. 2011(36)
[5]微機電系統(tǒng)的研究與展望[J]. 陳勇華. 電子機械工程. 2011(03)
[6]微機電靈巧起爆器研究[J]. 李維,蔣小華,蔣道建. 四川兵工學報. 2011(04)
[7]新一代火工技術及其應用[J]. 孔俊峰,李兵. 國防技術基礎. 2010(07)
[8]半導體橋的研究進展與發(fā)展趨勢[J]. 張文超,張偉,徐振相,秦志春,周彬,葉家海,田桂蓉. 爆破器材. 2009(02)
[9]引信MEMS遠距離解除保險機構[J]. 石庚辰,李華. 探測與控制學報. 2008(03)
[10]爆炸箔沖擊片起爆設計參數研究[J]. 褚恩義,任西,錢勇,同紅海. 火工品. 2008(03)
碩士論文
[1]基于ANSYS Workbench的卸船機鋼結構分析[D]. 王勇.吉林大學 2012
[2]基于MEMS的安全解除保險機構的設計與試驗研究[D]. 張繼桃.沈陽理工大學 2012
[3]MEMS固體化學微推進陣列的設計、制作及其性能研究[D]. 余協(xié)正.南京理工大學 2012
[4]用于沖擊片雷管的Al/CuO反應含能橋膜研究[D]. 周翔.南京理工大學 2012
[5]微推進器結構與制作工藝研究[D]. 何贊.南京理工大學 2008
[6]MEMS引信安全系統(tǒng)的微驅動器研究[D]. 畢珊.南京理工大學 2008
[7]MEMS固體微推進器的設計與制備[D]. 徐超.國防科學技術大學 2006
[8]MEMS固體微推進器的設計與制作[D]. 李兆澤.國防科學技術大學 2006
[9]火工系統(tǒng)安全性、可靠性研究——評估方法與管理研究[D]. 李勤華.南京理工大學 2004
本文編號:3330470
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