集束彈藥具有瞬時火力密集、分布面積廣、毀傷效能大等優(yōu)點,在戰(zhàn)爭中大量使用。但集束彈藥一直存在危險啞彈率高問題,在戰(zhàn)后持續(xù)對平民造成威脅以及增加清除的負擔和風險。而集束彈藥啞彈率高的問題是由子彈引信作用率低造成的。因此有必要對子彈引信進行研究以提高發(fā)火率,降低啞彈率。本文嘗試將MEMS(微機電系統(tǒng))技術應用在子彈引信安全系統(tǒng)中,以夠大幅減小引信安全系統(tǒng)體積,節(jié)約引信空間,為增加“三自”裝置或實現(xiàn)并聯(lián)冗余功能提供空間,從而提高子彈引信的發(fā)火率 本文首先分析了美國專利NO.7316186B1中子彈引信MEMS安全系統(tǒng)的結構特點和作用原理。在此基礎上,提出采用“機械慣性安全邏輯”設計思想的MEMS安全系統(tǒng)設計方案,并建立了MEMS安全系統(tǒng)的虛擬樣機。該MEMS安全系統(tǒng)以火箭彈子彈引信為應用背景,由后坐保險機構、微SMA作動器驅動的延期解除機構和隔爆機構組成。 其次運用ANSYS/LS-DYNA軟件對MEMS安全系統(tǒng)進行動力學仿真。分析得出后坐保險機構Z型齒結構參數(shù)對后坐滑塊運動情況的影響關系,并優(yōu)化設計了后坐保險機構。該后坐保險機構能夠保證引信在勤務處理過程中遇到意外跌落時的安全,并能在低過載...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 微機電技術
        1.2.1 微機電技術的概念及特點
        1.2.2 微機電技術在引信中的應用
    1.3 微機電安全系統(tǒng)的國內外發(fā)展狀況
        1.3.1 國外MEMS安全系統(tǒng)的發(fā)展狀況
        1.3.2 國內MEMS安全系統(tǒng)發(fā)展狀況
    1.4 本文主要研究工作
第二章 美軍子彈引信MEMS安全系統(tǒng)分析
    2.1 專利MEMS安全系統(tǒng)總體結構設計
    2.2 MEMS安全系統(tǒng)的工作原理
    2.3 本章小結
第三章 MEMS安全系統(tǒng)方案設計
    3.1 引信安全系統(tǒng)設計要求
    3.2 MEMS安全系統(tǒng)結構設計
        3.2.1 安全系統(tǒng)設計方案
        3.2.2 安全系統(tǒng)零部件的參數(shù)
    3.3 延期解除保險機構設計
        3.3.1 方案選擇
        3.3.2 形狀記憶合金驅動機理
        3.3.3 形狀記憶合金材料
        3.3.4 形狀記憶合金作動器設計
    3.4 MEMS安全系統(tǒng)工作原理及流程
    3.5 本章小結
第四章 MEMS安全系統(tǒng)的力學模型
    4.1 MEMS安全系統(tǒng)的環(huán)境力計算模型
        4.1.1 發(fā)射時后坐力
        4.1.2 拋撒后慣性力
    4.2 受力分析及運動方程
        4.2.1 后坐滑塊
        4.2.2 隔爆滑塊
    4.3 本章小結
第五章 MEMS安全系統(tǒng)結構有限元分析
    5.1 有限元仿真軟件分析及相關理論
        5.1.1 LS-DYNA有限元軟件簡介
        5.1.2 LS-DYNA有限元求解算法
        5.1.3 LS-DYNA中的動態(tài)接觸算法
    5.2. 仿真流程及基本參數(shù)設定
    5.3 后坐保險機構仿真
        5.3.1 載荷參數(shù)
        5.3.2 彈簧剛度對后坐保險機構性能的影響
        5.3.3 Z型齒結構對后坐保險機構性能的影響
        5.3.4 改進的后坐保險機構方案
    5.4 隔爆機構仿真
        5.4.1 載荷參數(shù)
        5.4.2 仿真計算
    5.5 微彈簧
        5.5.1 W型微彈簧的剛度公式
        5.5.2 W型微彈簧的結構參數(shù)分析
        5.5.3 W型微彈簧的設計
    5.6 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 研究內容及結論
    6.2 展望
致謝
參考文獻



本文編號：3790618