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引信后坐保险用截顶圆锥壳形支筒屈曲特性研究

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探测与控制学报 2007年第B8期29卷 50-54,58页

作者：刘茂全王雨时中国电子科技集团公司第27研究所河南郑州450005 南京理工大学机械工程学院江苏南京210094

美30 mm火炮引信M759以截顶圆锥壳形支筒作为后坐保险抗力件。这种刚性抗力件的破坏过程包括从屈曲破坏到压溃的过程。以紫铜带冲压成形的截顶圆锥壳为试件,用电子万能试验机研究了轴向静压屈曲现象,用锤击试验机和专门设计的试验装置... 详细信息

美30 mm火炮引信M759以截顶圆锥壳形支筒作为后坐保险抗力件。这种刚性抗力件的破坏过程包括从屈曲破坏到压溃的过程。以紫铜带冲压成形的截顶圆锥壳为试件,用电子万能试验机研究了轴向静压屈曲现象,用锤击试验机和专门设计的试验装置研究了轴向准动态屈曲现象,用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件对准动态屈曲过程以及在引信正常工作环境下(包括发射冲击和跌落冲击)的动态屈曲过程进行了仿真。仿真结果与上述试验结果一致。紫铜带可以作为截顶圆锥壳形支筒的冲压材料。截顶圆锥壳形支筒适用于高发射过载环境。其锥角至少应为60°。截顶圆锥壳形支筒的解除保险行程设计要为1.5 m跌落时可能出现的塑性位移留出裕量。

关键词：引信后坐保险截顶圆锥壳形支筒屈曲压溃

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带电磁锁定功能的弱发射环境后坐保险

探测与控制学报 2022年第1期44卷 13-17页

作者：刘小岗邓震峰雷军命西安机电信息技术研究所陕西西安710065

针对反坦克导弹等弱发射环境弹药中引信后坐保险对超低续航过载环境难以识别的问题,提出适用于弱发射环境弹药引信带电磁锁定功能的后坐保险。该后坐保险利用了相对较大的短时发射过载和弹上电源,既可以保证平时的安全性,又可以实现预... 详细信息

针对反坦克导弹等弱发射环境弹药中引信后坐保险对超低续航过载环境难以识别的问题,提出适用于弱发射环境弹药引信带电磁锁定功能的后坐保险。该后坐保险利用了相对较大的短时发射过载和弹上电源,既可以保证平时的安全性,又可以实现预定的安全距离,使引信的设计避开了复杂的结构设计。在不增加体积的前提下,从原来的被动适应外界环境到主动选择可用的环境,拓展了后坐保险的应用范围。磁力学仿真计算和试验结果表明,该后坐保险可满足反坦克导弹、巡飞弹等超低发射/续航过载武器系统的使用要求。

关键词：引信安全系统后坐保险磁力学仿真

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引信低过载后坐保险机构技术研究

引信低过载后坐保险机构技术研究

作者：王海龙南京理工大学

学位级别：硕士

为了使得低发射过载引信能较好的区分发射环境和跌落环境,对四种低后坐过载保险机构进行了研究。为解决某型引信双自由度后坐保险机构跌落安全性不足的问题,从参数优化和结构优化两方面入手对机构进行跌落安全性改进设计,最终获得了较... 详细信息

为了使得低发射过载引信能较好的区分发射环境和跌落环境,对四种低后坐过载保险机构进行了研究。为解决某型引信双自由度后坐保险机构跌落安全性不足的问题,从参数优化和结构优化两方面入手对机构进行跌落安全性改进设计,最终获得了较好的机构模型,并运用数值仿真的方法研究了机构发射、垂直跌落和倾斜跌落的运动特性,仿真结果表明机构在发射可靠解除保险的前提下具有较好的跌落安全性。最后通过试验验证了仿真结果的正确性。为满足一些小型引信的轴向尺寸紧密的要求,设计了一种沿径向布设的序贯式低后坐过载保险机构,并运用ADAMS研究了机构区分发射环境和跌落环境的能力,而后通过试验验证了仿真结果的正确性。在此基础上对该机构进行优化研究,结果表明:改变摩擦系数对解除保险时间影响较小,不过从机构复位性考虑摩擦系数宜取较小值;增大辅助销1质量、增大后坐销质量和减小辅助销2质量会使机构解除保险时间有些微减小,而且机构的跌落安全性有所提升;机构可以识别的跌落过载范围较大,跌落安全性较好;N=2时机构对于一般的跌落过载能够保障安全,N=3时,机构具有自锁效应,对于带缓冲包装跌落或跌向极软目标时机构安全性更高。为使得某准流体延期解除保险机构适用于低发射过载环境,以剪切销作为主要保险件,设计了一种低过载刚性后坐保险机构,通过受力分析和能量分析说明了机构的可行性,并利用ADAMS和ANSYS/LS-DYNA验证了机构的可行性,并通过试验验证了仿真结果的正确性。最后研究了主要参数对机构性能的影响,研究结果表明:压筒速度与压筒质量近似呈反比例关系;随着剪切销直径的增大,剪断剪切销所需动能显著增加;由于剪切销的累积损伤,设计机构时应尽量避免跌落时压筒与堵套碰击;随着k/m值的增大,压筒行程减小,因此适当提高k/m值有利于满足机构小型化要求。为给流体后坐保险机构的设计提供参考,提出利用有限元方法研究流体后坐保险机构的运动规律,该方法运用ADAMS和ANSYS/LS-DYNA建立了机构模型,研究了机构参数和结构对机构性能的影响,研究结果表明:阻尼系数对跌落位移尤其是跌落至硬目标位移敏感,弹簧刚度对发射位移敏感;机构的复位性能受液体粘度影响较大,粘度越大复位性能越差;阻尼孔直径越大、阻尼孔个数越多,阻尼效果越差;对比直型阻尼槽、弯曲阻尼槽和阻尼孔三种阻尼产生方式,弯曲阻尼槽和阻尼孔的阻尼效果更好;对比凹陷模型和凸起模型可知凹陷模型的阻尼效果更好。

关键词：引信低过载后坐保险双自由度序贯剪切销流体

引信后坐保险用截顶圆锥壳形支筒力学特性研究

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引信后坐保险用截顶圆锥壳形支筒力学特性研究

作者：刘茂全南京理工大学

学位级别：硕士

弹簧是引信后坐保险中的常用抗力件，但是弹簧占用的空间往往较大。于是出现了用刚性抗力件——截顶圆锥壳作为后坐保险的引信，如美国的M759引信。对于弹药引信的后坐保险来说，主要的受力环境有两种，一种是弹丸在膛内的发射环境，... 详细信息

弹簧是引信后坐保险中的常用抗力件，但是弹簧占用的空间往往较大。于是出现了用刚性抗力件——截顶圆锥壳作为后坐保险的引信，如美国的M759引信。对于弹药引信的后坐保险来说，主要的受力环境有两种，一种是弹丸在膛内的发射环境，另一种是标准规定的1.5m跌落试验环境。如何能使引信的后坐保险机构(装置)区分这两种环境，确保勤务处理特别是1.5m跌落时安全，又要利用膛内发射所产生的惯性力可靠地解除后坐保险，即1.5m跌落不应破坏截顶圆锥壳形支筒，而利用膛内的后坐过载又要压溃截顶圆锥壳，是本文要解决的问题。截顶圆锥壳的破坏过程是一个从屈曲破坏直至压溃的过程。在研究的过程中，以用紫铜带冲压而成的截顶圆锥壳作为研究对象。用电子万能试验机对截顶圆锥壳进行轴向静压试验;用标准锤击试验机和一套专门设计的试验装置对截顶圆锥壳进行轴向过载冲击试验;用ANSYS／LS-DYNA有限元分析软件对截顶圆锥壳的不同受力环境加以分析。通过试验研究得到了截顶圆锥壳不同结构形式的破坏模式，并且通过对试验得到的大量数据和图像进行分析研究，得到了截顶圆锥壳破坏的一些规律，这些将对于截顶圆锥壳应用于引信的后坐保险设计提供有益的帮助。

关键词：引信后坐保险截顶圆锥壳屈曲压溃

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引信经典后坐保险机构对过载时间的响应特性

四川兵工学报 2014年第7期35卷 147-152页

作者：李来福王雨时闻泉南京理工大学机械工程学院南京210094

为了优化设计引信后坐保险机构的保险和解除保险性能,应用刚体动力学理论和仿真软件ADAMS、LS-DYNA分析了引信经典弹性后坐保险机构和刚性后坐保险机构对不同后坐过载作用时间的响应特性,得到了不同后坐过载时间下两类后坐保险机构解除... 详细信息

为了优化设计引信后坐保险机构的保险和解除保险性能,应用刚体动力学理论和仿真软件ADAMS、LS-DYNA分析了引信经典弹性后坐保险机构和刚性后坐保险机构对不同后坐过载作用时间的响应特性,得到了不同后坐过载时间下两类后坐保险机构解除保险时间响应;两类后坐保险机构不同的解除保险时间表明两类保险机构对相同后坐环境响应特性不同;过载作用时间影响保险机构解除保险正确性;在后坐过载系数较大时,弹性保险机构和刚性保险机构均可能解除保险;在后坐过载系数较小时,无论过载作用时间如何变化,刚性保险机构均不能解除保险,而在过载作用时间较长时弹性保险机构会出现解除保险情况;因此,针对不同后坐过载作用时间应注意正确选择引信保险机构的类型。

关键词：引信系统设计仿真后坐保险过载时间弹性保险刚性保险

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某枪榴弹机械触发起爆引信关键技术研究

某枪榴弹机械触发起爆引信关键技术研究

作者：李来福南京理工大学

学位级别：硕士

为了为某枪榴弹机械触发引信优化设计提供参考,运用LS-DYNA软件数值仿真截锥形弹头不同端面直径的枪榴弹以不同着角侵彻不同厚度、不同材质的薄靶板,研究分析了不同侵彻条件下枪榴弹前冲过载系数和速度衰减变化规律。为分析引信弹性后... 详细信息

为了为某枪榴弹机械触发引信优化设计提供参考,运用LS-DYNA软件数值仿真截锥形弹头不同端面直径的枪榴弹以不同着角侵彻不同厚度、不同材质的薄靶板,研究分析了不同侵彻条件下枪榴弹前冲过载系数和速度衰减变化规律。为分析引信弹性后坐保险机构和刚性后坐保险机构对不同后坐过载作用时间的响应特性及区别,运用ADAMS软件仿真单自由度弹性后坐保险机构对不同后坐过载的响应,运用LS-DYNA软件仿真刚性剪切后坐保险机构对不同后坐过载的响应。结果表明当后坐过载能使后坐保险机构解除保险时,过载系数相同情况下,后坐过载作用时间越短,两种后坐保险机构解除保险时间也越短;且相比于弹性保险机构,刚性保险机构在过载系数为3000和10000、过载作用时间从0.15ms-9.6ms时均未解除后坐保险,因而刚性剪切后坐保险机构能较好地识别发射过载环境,且较适用于过载作用时间较短的发射环境。因此针对不同的发射过载环境,需要设计不同类型的后坐保险机构。为了优化刚性剪切后坐保险机构,运用LS-DYNA软件仿真分析刚性保险机构结构间隙、材料、尺寸以及过载等因素对其保险性能的影响。结果表明引信刚性剪切后坐保险机构结构间隙越小、剪切销材料脆性越好、本体和惯性筒材料越硬、后坐过载系数越大、相同过载系数下过载作用时间越短,刚性保险机构解除保险的可靠性和正确性就越好,而惯性筒上剪切销孔棱角处倒角或圆角(如℃0.3或R0.3)对解除保险性能影响较小。因此在设计引信刚性剪切保险机构时要综合考虑材料、过载、结构尺寸等各种因素。引信爆炸输出威力取决于引信传爆序列中传爆管爆炸威力。为了分析传爆管结构形状、尺寸、装药密度等因素对传爆管轴向输出威力的影响,对比了传爆管钢凹试验、铝凹试验和铅板试验评定结果的差异,并运用LS-DYNA软件仿真了传爆管起爆过程。仿真发现传爆药量越大,传爆管轴向输出威力越大;聚能凹穴结构的传爆药柱能提高传爆管轴向爆炸威力;传爆距离从0增大到3.2mm时,传爆管Ⅰ轴向爆炸威力钢凹试验中钢凹深度从3.32mm逐渐减小为0.05mm。结果表明随着传爆距离的增大,传爆管输出到战斗部装药的轴向爆炸威力逐渐减小;传爆管壳厚度、材料、加强帽装药密度等对传爆管输出威力影响不同;相同传爆管对应的3种试验方法试验结果不同,3种试验方法适用范围不同。因此在优化设计引信爆炸输出结构即传爆管时应综合考虑各因素,且应选用相适用的试验方法来评定相应的传爆管轴向输出威力。

关键词：触发引信数值仿真前冲过载后坐保险爆炸威力试验方法优化设计