小口径智能弹药发射高过载环境下弹载模块电路应力分析

针对小口径智能弹药发射时弹载元器件极容易发生损坏失效的问题,对其高过载环境下弹载模块电路应 力进行分析。设计弹药弹载电路模块的防护结构,采用HYPERMESH 与ABASQUS 软件建立弹丸和刚体滑膛身管的 有限元模型,得到弹载电路的应力分布,计算不同防护外壳厚度下弹载电路模块的应力响应,并对聚氨基甲酸乙酯、 丙烯酸、硅酮和环氧树脂等灌封材料进行有限元数值仿真。该分析可为后续弹丸弹载模块的设计提供参考。     

高速动能弹侵彻钢板加速度测试技术研究

通过理论分析、计算机模拟。研究了弹体高速侵彻钢板时，弹体中应力波的传播规律，以及弹载测试仪器在引力波作用下的失效机理；研究了外部缓冲理论，包括缓冲材料选择、缓冲器件设计等。采用文中的研究结论．对高g值下的弹载测试仪器进行了抗高冲击设计，并进行了多次现场实验的验证。通过试验可以看出，利用不同密度、不同孔径的缓冲材料对电路模块可以进行有效地保护，极大地提高了弹体高速侵彻硬目标过程中的数据捕获率。     

侵彻过程中弹载测试装置防护技术研究及仿真

复杂的侵彻动力学环境对测试系统安全可靠的工作产生巨大威胁,为了可靠的完成测试任务,文中叙述了弹载测试装置抗高过载冲击的防护措施和缓冲机理,对简单的弹性静力学缓冲模型进行了分析.利用有限元软件ANSYS/LSDYNA对内置测试装置的卵形空心弹体侵彻钢靶进行了数值模拟.同时结合橡胶的特性对防护技术进行了仿真研究.     

弹载存储装置内触发电路的设计与实现

针对弹载存储测试装置特殊的应用环境特点和内部触发的需求,提出一种以含零频的加速度计ADXL78和高速电压比较器LM311为核心的内触发电路设计方法。设计实现了触发电路模块,经过实验室静态检测和动态检测等相关验证及试验应用。结果表明：该触发电路设计各项指标符合要求,触发阈值灵活可调,能稳定、可靠地触发弹载存储测试装置,可为弹载存储测试装置的工程化应用提供必要的触发保证。     

火药颗粒撞击应力测试技术

提出了利用PVDF压电薄膜测量火炮发射过程中火药颗粒对弹底撞击应力方案,论述了该方案的可行性.设计并试制了测量火药颗粒对弹底撞击应力的弹载传感器,阐述了传感器结构设计、制作工艺.利用压电加速度复合传感器对测试系统集成,在模拟试验装置上进行实弹发射试验,获得的实验数据验证了测试方案的有效性,该测试方法可通过射击试验获得膛内异常现象的定量数据,为装药结构的设计改进提供依据.     

基于实测载荷的弹载测试仪有限元仿真

针对火炮发射过程中常用复杂结构弹载测试仪内部应力难以测试且分布规律不明确等问题,提出了利用弹载测试仪实测加速度载荷与LS_DYNA软件结合仿真分析的方法。该方法通过将实测加速度载荷作为载荷输入施加于弹载测试仪模型,分析出高冲击下弹载测试仪内部应力分布。有限元仿真结果表明,常用测试仪结构中橡胶材料能起到很好的隔离缓冲作用,测试仪外壳承受绝大部分冲击过载,只有少部分能量传递至测试仪内部,仿真结果与高冲击下能量吸收理论一致,为复杂结构瞬态冲击应力分析提供了参考。     

弹底总压PVDF 传感器

为了测试发射环境下大口径火炮弹底发射装药的挤压应力和挤压破碎过程,设计某型大口径火炮弹底发射装药挤压应力PVDF传感器。基于PVDF压电薄膜,设计了新型弹底总压PVDF传感器;应用发射装药动态挤压破碎试验装置,进行了该新型弹底传感器标定试验;应用该PVDF传感器测试获得了弹底发射装药挤压应力,试验验证了弹底挤压应力PVDF传感器的可行性。试验结果表明:该新型传感器具有灵敏度高、价格低、性能可靠、能大面积测试的优点,为发射装药发射安全性研究提供了新的测试手段。     

基于有限元算法的惯导缓冲减振机构设计

针对某型导弹弹载惯导装置缓冲减振机构形式及布局进行设计。采用有限元中的瞬态动力学算法,分析在发动机点火瞬间,弹载惯导装置在经过缓冲减振机构缓冲隔振后的冲击响应情况,并通过地面点火试验对设计方案进行验证。通过仿真计算和实验验证可见该方案在发动机点火瞬间具有缓冲减振功效,缓冲效率高达65%。     

基于分离式霍普金森压杆的弹载器件动态特性模拟研究

为了研究弹载器件抗高过载机理,采用分离式霍普金森压杆（SHPB）装置和高速摄像机等测试设备,得到了测试所用弹载器件可承受的极限载荷和经减载组件减载后作用于弹载器件上的输出应力。针对减载组件在冲击条件下的变形受应力波效应和应变率效应互相耦合影响的情况,基于粘弹性材料的非线性特性,建立了加装减载组件的弹载器件非线性动力学模型。利用参数辨识法和特征线的相容关系获得了反应减载组件材料属性的性能参数并完成了模型求解,计算结果与冲击实验结果相符。该模型的建立与求解,为高过载环境下弹载器件的动态特性研究提供理论研究和方法参考。为了研究弹载器件抗高过载机理,采用分离式霍普金森压杆（SHPB）装置和高速摄像机等测试设备,得到了测试所用弹载器件可承受的极限载荷和经减载组件减载后作用于弹载器件上的输出应力。针对减载组件在冲击条件下的变形受应力波效应和应变率效应互相耦合影响的情况,基于粘弹性材料的非线性特性,建立了加装减载组件的弹载器件非线性动力学模型。利用参数辨识法和特征线的相容关系获得了反应减载组件材料属性的性能参数并完成了模型求解,计算结果与冲击实验结果相符。该模型的建立与求解,为高过载环境下弹载器件的动态特性研究提供理论研究和方法参考。     

温度对减载组件减载性能影响

为研究不同温度对减载组件减载性能的影响,通过分离式霍普金森压杆装置、高低温箱和高速摄像机等多种测试手段并用,得到不同温度环境下经减载组件减载作用后弹载器件上的输出应力和应变。建立考虑温度影响的加装减载组件弹载器件非线性动力学模型,利用特征线的相容关系对方程进行理论求解,得到弹载器件结构动态响应。结果表明:随着环境温度降低,作用在弹载器件上的应力会明显增大,而且温度变化对波阻抗大的减载组件材料影响较小,而对波阻抗小的减载组件材料影响较大。     

泡沫金属/金属管塑性变形缓冲器降低弹载设备过载的数值模拟

为降低弹载设备在弹丸高速侵彻目标过程中的高过载,设计一种可降低过载值的泡沫金属/ 金属管塑性变形缓冲器。利用有限元软件LS-DYNA 对其在降低弹载设备过载上的效能进行数值模拟研究,通过数值模拟得到弹载设备侵彻过程中的过载时程曲线,并与没有采取任何措施和仅采用单纯金属管塑性变形缓冲器的弹载设备过载时程曲线进行对比。结果表明:泡沫金属/ 金属管塑性变形缓冲器可以大幅降低高速、侵彻时间长的弹丸中的弹载设备过载,且在降低弹载设备过载效能和作用时间上优于单纯的金属管塑性变形缓冲器。     

火炮发射环境下弹载光电器件结构动态响应研究

为了研究弹载光电器件抗高过载机理,针对火炮发射环境特点,以某型特种弹所用弹载光电器件为例,建立了加装减载组件的弹载光电器件有限元分析模型并进行仿真分析。采用应力波理论,建立了反映弹载光电器件动力学过程的理论分析模型,计算求解作用于镜头的应力、相对位移和相对速度等,得到了弹载光电器件的动力学响应。结果表明：数值计算与仿真模拟结果有较好的一致性,验证了所建立的理论分析模型的正确性,可用于火炮发射环境下不同弹载器件的动态特性研究和抗高过载设计的理论分析。     

基于弹上总线的导弹装备测试性设计方法

为克服传统测试方法在测试数字电路板时的技术障碍,提出基于弹上总线及边界扫描的弹上设备机内自测试设计方案。在介绍IM总线(module test and maintenance bus,TM Bus)和边界扫描的基础上,论述系统测试性设计的基本概念,搭建测试试验系统,并对系统测试性设计概念和主要考核指标进行演示、验证。结果表明:该设计能简化导弹的测试流程,提高导弹武器系统的可靠性、维修性和测试性。     

弹载爆磁压缩发生器动态电感的计算

动态电感在弹载爆磁压缩发生器的设计计算中具有举足轻重的地位。为了解决动态电感的计算问题,将镜像电流模型运用到了某弹载爆磁压缩发生器的电路参数计算中,并进行了详细的推导,编写了一个弹载爆磁压缩发生器动态电感的数值计算程序。代入设计数据计算后,获得了电感变化曲线,分析得出了发生器运行过程中电感变化的阶段性特点,为下步优化设计及试验提供了依据。     

反坦克导弹野战性能测试系统的设计

反坦克导弹野战性能测试系统采用主模块和数据采集模块2级模块式结构.主模块由军用笔记本及相应A/D、I/O接口卡组成.数据采集模块由针对各型反坦克导弹的驱动、发控、制导、跟踪、测角、控制等装置专用检测组合构成.系统测试过程中,在主机CPU的控制下,完成主模块到数据采集模块的控制命令信息输出,及数据采集模块到主模块的状态和数据信息输入.系统软件用VC++ 6.0编制,包括各导弹测试模块和功能模块.该系统可在野战条件下,对多种型号反坦克导弹的性能进行自动检测和故障诊断.     

DMA-5B功率放大器的维修与改进

作为环境试验设备的(美国)振动台DMA-5B功率放大器,其正常工作是保证检验产品质量的前提和基础.为此,对该功率放大器的功率模块、开关板线路滤波器、逻辑模块及其调制器线路、联锁/保护线路等的结构、故障现象及常规维修等给予了总结.并就经常出现的加电故障及其检测结果进行了分析,提出了用直接连接替换插头插座的改进方案,此维修方案取得了预期的效果.     

基于PIN二极管的快上升沿电磁脉冲防护模块设计与研究

为了研究PIN二极管对快上升沿电磁脉冲的响应,基于PIN二极管时域等效电路模型,仿真研究了PIN二极管电路在快上升沿电磁脉冲作用下的瞬态电压特性。以集总参数巴特沃斯低通滤波器电路为原型,通过拟合二极管寄生参数值,结合键合金丝电感参数,设计了一款基于PIN二极管的快上升沿电磁脉冲防护电路模块,并对防护电路模块的快上升沿电磁脉冲防护性能进行了测试。结果表明：在1~250 MHz短波、超短波频段内,防护模块的插损小于0.38 dB;当输入方波脉冲为4 000 V时, 限幅响应时间小于2 ns,输出电平小于30 V,满足快上升沿电磁脉冲的防护要求。     

基于FPGA的大规模矩阵开关设计

高效、可靠的矩阵开关模块是测试系统实现通用性的关键，本文介绍了一种基于FPGA的大规模矩阵开关设计方案。该设计采用FPGA作为实现控制逻辑的核心部件，采用单片机控制FPGA的配置和工作过程。文中给出了具体的硬件电路设计，重点介绍了单片机的软件设计思路和FPGA的内部编程实现。该方案具有开关规模大、成本低、通用性强等特点，可广泛应用于PXI等大规模测试系统中。