一种滚珠式分离解锁螺栓

为满足一种火工品的功能要求,设计了滚珠式分离解锁螺栓。重点研究螺栓承载能力并设计电起爆器, 对滚珠式分离螺栓进行性能试验。实验结果表明：滚珠式分离螺栓的设计方案正确、工作可靠、性能稳定,满足技 术要求,可为同类产品的设计提供参考。     

直推式低冲击分离装置的设计

根据低冲击分离装置工作原理,设计了一种直推式低冲击分离装置,通过对分瓣螺母进行受力分析,研究了主要设计参数之间的关系;此外,进行了分离解锁、冲量测试以及分离冲击试验.结果表明:所设计的直推式低冲击分离装置能够正常解锁,其分离冲量小于1N·s,冲击加速度小于200g.     

爆炸螺栓分离动力学仿真分析研究

为了避免爆炸螺栓分离解锁后引发高速冲击破坏及爆炸螺栓可能沿对接孔回弹的问题,在爆炸螺栓盒内设计挡片、弹簧片、缓冲块结构来降低爆炸螺栓盒受到的冲击,同时弹簧片上的耳片结构在爆炸螺栓回弹时对其卡滞防止爆炸螺栓突出分离面。采用ABAQUS显示动力学软件对爆炸螺栓通过弹簧片、最后撞击到缓冲块的过程进行动力学仿真分析,定量分析了挡片、弹簧片对爆炸螺栓冲击速度的影响,对冲击载荷下爆炸螺栓盒体强度进行评估,并开展爆炸螺栓收纳试验验证。结果表明：所设计的爆炸螺栓盒能够实现对爆炸螺栓的有效收纳,其盒体结构强度能够满足冲击载荷下的使用要求。     

爆炸螺栓捕获器设计及捕获可靠性研究

针对大质量机动再入飞行器和高载荷条件,提出一种爆炸螺栓捕获器设计方案,并对爆炸螺栓的分离捕获过程进行了仿真计算;设计了可捕获可靠性试验,利用空气炮模拟爆炸螺栓分离冲击;通过高速、低速边界捕获试验,对捕获可靠性进行了评估。结果表明:捕获器设计方案及仿真计算正确,单个捕获器的捕获可靠度达到0.9999。     

降低火工解锁螺栓分离冲击的技术研究

为了使火工解锁螺栓在分离过程中产生的分离冲击降到最小,对一种典型的火工解锁螺栓工作原理进行分析,确定了影响分离冲击的关键因素为分离部件的质量和起爆器装药量;并通过结构尺寸优化和起爆器装药小量化两种技术途径,分别使分离部件的质量从83g减小到17g,起爆器装药量从45mg减小到35mg.极限承载力与分离冲击试验结果表明:...     

中小型航天器爆炸螺栓解锁冲击响应特性

爆炸螺栓在中小型航天器分离中有着广泛应用,在解锁过程中会产生高频、强瞬态冲击波,对航天器内部搭载设备形成冲击,因此爆炸螺栓解锁引起的航天器冲击响应是航天工程中必须考虑的问题.基于有限元分析软件Abaqus,采用耦合欧拉-拉格朗日算法建立爆炸螺栓三维流体与固体耦合模型,对爆炸过程进行计算.通过爆炸过程的计算结果,分析螺栓解锁过程中的冲击响应特性,并与试验数据对比验证爆炸螺栓模型的有效性.结果表明,爆炸螺栓解锁可分为爆炸和撞击两个过程,撞击过程产生的冲击响应较爆炸过程更剧烈,其加速度谱峰值约为爆炸过程的3倍.     

炮口阻拦装置设计与脱壳过程数值模拟

为了实现弹托与弹丸在炮口处的快速分离,设计了一种平衡炮炮口阻拦装置,该装置采用了剪切螺栓和阻拦环的方式,有效避免弹托冲击对阻拦装置和炮管造成的损坏。应用该装置进行了320 mm平衡炮低速加载试验,并利用Autodyn软件对脱壳过程进行数值模拟研究。数值模拟与试验结果的对比分析,验证了数值模拟的准确性。探讨了该炮口阻拦装置用于弹托分离试验的可行性,采用该软件模拟了不同初始速度下炮口阻拦装置的工作性能。结果表明:当速度为100～150 m/s时,弹托分离效果较好; 该炮口阻拦装置设计合理,弹托分离效果理想; 可根据初速设计合理的阻拦装置,为相关研究提供理论参考。     

低冲击火工驱动装置性能仿真研究

介绍了一种利用液体阻尼效应降低冲击的低冲击火工驱动装置,利用内弹道理论和流体动力学相关知识分析其工作原理,建立了数学模型;通过仿真分析的方法,得到了低冲击火工驱动装置性能参数随时间变化的可视化结果,确定了低冲击的主要控制参数。同时,进行了性能验证试验,试验结果与仿真结果基本—致。本研究为同类产品的设计提供了重要的参考依据。     

冲击阻尼在运载器/卫星连接面上的应用

运载器/卫星分离使用的爆炸螺栓能产生损害仪器的冲击波。本文介绍了应用于复合连接结构的冲击衰减法的发展情况。进行了模型计算,并用一块试验平板对各种波(纵波、弯曲波、剪切波)得出了试验结果。根据这些试验,估计在实际使用结构上主要能量载波的振幅增益50%。     

某小型爆炸螺栓设计

为设计一种小型爆炸螺栓,基于要求,采用电发火组件→隔离机构→雷管组件的传火序列,并解决了尾部漏气的问题;静态性能试验表明该设计达到了可靠解锁分离的目的,满足了要求。     

基于多岛遗传算法的小型有效载荷分离装置质量优化设计

以小卫星为代表的小型有效载荷具有功能密度高,新技术吸纳快的特点,对分离姿态偏转、分离冲击、分离参数偏差等提出更高的要求,使得传统分离装置设计方法有一定局限性,容易导致分离装置结构质量偏大。本文建立了基于多岛遗传算法的分离装置质量优化数学模型,优化结果表明,在满足分离约束条件下,该方法能够有效减轻分离装置结构质量,同经验计算值相比,质量减轻约30%,节省了材料,降低了成本,具有实用价值和推广意义。     

全射弹寿命过程中的大口径机枪自动机磨损和性能衰减趋势研究

大口径机枪在全射弹寿命过程中的自动机关键部位磨损和性能衰减情况对机构功能和动作可靠性将产生影响,从而影响武器的使用性能和作战效能。以某型大口径机枪作为试验对象,测量全射弹寿命过程中自动机关键部位磨损情况和自动机性能衰减情况,统计自动机故障。研究结果与分析表明:全射弹寿命过程中的枪机闭锁支撑面磨损量和开闭锁曲线磨损量不大,枪机框导轨磨损量较大;随着射弹量的增加,自动机闭锁力逐渐变小,复进簧逐渐变短,后坐到位速度的均方差变大,自动机动作故障变多;自动机后坐到位速度的均方差增大,自动机动作故障增多与自动机关键部位磨损正相关。建立了闭锁力衰减经验公式、复进簧自由长度衰减经验公式、枪机框导轨磨损经验公式、枪机框后坐到位与复进到位撞击面的磨损经验公式,经验公式计算结果与试验数据吻合较好,可以用于推断该大口径机枪自动机部分性能衰减和磨损情况。     

枪机闭锁凸笋的冲击疲劳强度设计与寿命估算方法探讨

通过对枪机工作载荷和断裂部位应变速率的分析计算，说明其载荷性质为重复脉动式冲击载荷。应用疲劳理论和平面应力枪机试件的测试结果，说明其失效规律为冲击疲劳。通过对国内外冲击疲劳强度理论研究现状的分析，说明目前进行枪机闭锁凸笋冲击疲劳强度设计和寿命估算最简捷的方法是模拟实验－经验公式法。作为这一方法的补充，文中还介绍了修理的Ｌａｎｇｅｒ方法。     

车载炮底盘载荷分离设计技术

发射载荷的传递控制是车载炮轻量化高机动设计的关键,一直是火炮研究领域的热点问题。为了控制发射载荷的传递,依据车载炮的构型特点,提出了发射载荷作用下底盘的载荷分离设计技术,构建了发射载荷分离满足的约束条件;基于车载炮的拓扑结构,建立了车载炮发射的动力学模型,给出了边界条件、放列协调条件和约束条件;通过对比车载炮发射过程关键部件的受力和响应的计算结果和试验测试结果,验证了所建立模型的正确性;不同支撑结构条件下轮胎受力以及射击稳定性分析结果表明：车载炮的载荷分离设计不仅可免除车载炮发射载荷对底盘轮桥系统的影响,为车载炮具有与底盘相同的可靠性提供了保障;此外,载荷分离设计对车载炮性能提升也有很好的作用,由此验证了载荷分离分析原理的有效性,可实现车与炮功能上的一体化、性能上的解耦设计。车载炮载荷分离设计实现了轻质底盘承受发射强冲击载荷的功能,是远程火炮高机动发射的理想方法。     

一种火箭弹头体分离系统研究

根据火箭弹对头体分离系统的要求,结合火箭弹的结构特点,提出了活塞式燃气分离方案,设计了分离形式和电缆线断线方法,并进行了分离系统的性能试验.试验结果表明:该分离系统工作可靠,分离形式和电缆线断线的设计合理,抛射组件未出现明显变形.通过试验,还获得了相对分离速度和火药药量的关系.该分离系统可用于弹径较小、壳体壁厚较薄,且相对分离速度要求较高的火箭弹进行头体分离.     

弹簧液压式延迟后坐枪机的动力学仿真

提出了一种新型的由机头、机体、液体和弹簧等多个构件组成的弹簧液压式延迟后坐枪机，建立了自动机的动力学模型，并进行了仿真计算。结果表明：新原理、新结构的延迟后坐枪机是可行的；小质量的机头减小了机头复进到位和后坐到位对机匣的撞击；机头后坐开始阶段受到较大的液压阻力的制动；在液压阻力的作用下机体后坐到位时与机匣之间没有撞击。     

气锤冲击作用下含螺栓连接组合结构加速度响应研究

为了获得组合结构在高过载环境中的加速度响应规律,进行了气锤过载冲击实验,得到带螺栓连接组合结构不同位置的加速度响应,并使用AbAqUS有限元软件对实验动态冲击过程进行仿真研究,验证了数值仿真的可靠性。利用验证的有限元模型对高过载环境中螺栓预紧力、气锤冲击速度对组合结构不同位置加速度的影响进行仿真分析。结果表明螺栓预紧力较小时,组合结构对加速度“削弱”明显,当1#和2#位置螺栓预紧力达到10 kN和15 kN 时,组合结构对加速度“削弱”作用减小并趋于稳定;初始冲击速度增加,相邻位置加速度差值增加,差值基本呈线性关系,斜率分别为0.02566和0.01357。以上结论为实际工程应用抗过载设计提供参考依据。