半导体桥火工品力学过载下的结构失效研究

为了研究在高加速度冲击过载条件下半导体桥( SCB)火工品受力损伤情况,采用分离式Hopkinson压杆对SCB火工品模拟样品进行了过载实验,并用有限元分析软件ANSYS/AUTODYN对SCB火工品的力学响应过程进行了仿真分析计算.研究结果表明,在高加速度冲击过载条件下,SCB火工品结构的薄弱部位在输出端的收口处,应对壳体采取加固措施以提高抗过载性能.     

基于过载冲击下的针刺延期火工品性能

采用分离式霍普金森压杆(SHPB)技术研究了过载冲击对针刺延期火工品性能的影响,利用工业CT技术对针刺延期火工品结构损伤进行了分析,结果表明,过载冲击对针刺延期火工品结构损伤与性能影响有明显不同,过载后装药界面发生位移,发火感度降低,延期时间变短,精度变差,但能量输出变化不大。     

多层钢靶板侵彻环境下半导体桥火工品 过载响应仿真研究

为研究多层钢靶板侵彻环境下半导体桥火工品力学过载特性,通过LS-DYNA建立侵彻弹对不同排列状态3层钢靶的侵彻过程仿真模型,分析弹内半导体桥火工品壳体长度、壳体直径和药柱长度变化与靶板排列顺序、靶板间距和侵彻角度等侵彻环境的关系。结果表明:厚靶在两层薄靶中间时火工品轴向过载较小;靶间距为0～1倍弹长时,随着靶板间距增大,火工品轴向过载增大;侵彻角度在0～20°时,随着侵彻角增大,火工品承受过载减小。     

高过载对硼系延期药形貌特征及性能的影响

采用自由式霍普金森杆和扫描电镜(SEM),以针刺延期雷管和裸药柱为研究对象,对不同过载冲击下硼系延期药的形貌特征及性能变化规律进行了研究;并根据药剂形貌特征变化,分析了装药压力对硼系延期药耐高过载性能的影响。结果表明,过载冲击强度越大,延期药微观形貌受损越严重;延期药装药压力为100MPa时,过载冲击对组分微观形貌无影响,装药压力为400MPa时,过载冲击会破坏组分微观形貌,导致延期药燃速加快,精度变差。     

侵彻过程中弹载火工品过载特性数值模拟

通过分析弹体侵彻模型及弹载火工品应力波加载机理,揭示了弹载火工品应力波加载的加载状态,并运用LS-DYNA有限元软件对特定侵彻过载环境进行了仿真计算.研究结果表明:弹体过载结果与Forrestal经典试验模型吻合较好;弹体与火工品的过载规律趋于相近,可以通过弹体的过载情况来预测弹载火工品的过载情况.此项研究可为侵彻过载中弹载火工品抗高过载能力评价提供参考.     

空气炮测试冲击片雷管过载特性数值模拟

采用LS-DYNA软件模拟空气炮测试冲击片雷管的加速度过载,观察冲击片雷管各个组件在高过载情况下的应力分布,得到冲击片雷管的失效位置,为耐高过载冲击片雷管的设计提供理论参考。     

双层壳体防护结构抗高冲击可靠性研究

针对回收式弹载记录仪在硬着陆瞬间因高冲击会使记录仪扭曲变形而导致内部电路损坏失效的问题,提出了一种抗高冲击的双层壳体复合防护结构。结合先验数据模拟仿真记录仪硬着陆侵彻受力过程,确定垂直侵彻记录仪承受最大冲击过载,以此为基础设计落锤冲击试验研究双层防护壳体对高冲击过载能量传递的衰减特性。试验结果表明在瞬时冲击过载峰值小于25 000 g时,双层壳防护结构能有效衰减冲击能量,吸能效果可达50%,可以保护内部电路安全。     

落球碰撞试验模拟火工品过载特性研究

建立了落球试验装置,并用该装置模拟了火工品发射时所承受的过载环境.通过落球碰撞试验得到了过载加速度随板厚和落高的变化曲线,以及过载加速度脉宽随板厚和落高的变化曲线;此外,应用有限元分析方法和ANSYS/LS-DYNA软件对落球过载环境进行了数值模拟,得到了火工品组件上(钢板)的过载加速度——时间曲线、应力分布图.结果表明,模拟结果与实际试验结果一致性较好,落球碰撞试验适用于模拟火工品发射时的过载环境,研究结果为落球碰撞试验装置的优化设计提供了参考和依据.     

霍普金森杆测量火工品过载情况的研究与数值模拟

火工品动态着靶的过载问题直接影响火工品在发射和动态差靶时的安全性和可靠性,本文提出了霍普金森压杆测试火工品的动态过载能力的新技术,并且对这荐试验技术进行数值模拟,验证了本试验一系列结论,证明了本测试方法的可行性,可以为制定新的火工品的安全性和可靠性评价方法提供依据。     

基于AUTODYN的火工品爆炸冲击响应仿真分析

根据火工品爆炸冲击环境模拟装置的基本原理,采用AUTODYN数值计算软件,对火工品激励响应板爆炸冲击模拟装置进行了仿真研究。得到了不同位置的加速度时程曲线,将计算结果和试验数据进行了对比。结果表明,试验与计算结果吻合较好。通过前期仿真计算减少了试验调试时间与难度,降低了试验成本,提高了火工品爆炸冲击试验的精度,对高量级火工品爆炸冲击试验具有重要指导意义。     

高过载条件下火工品装药的响应特性

针对火工品在高过载条件下的意外发火问题,利用ANSYS/LS-DYNA仿真软件,计算空气炮过载实验装置发射的弹丸在撞击钢靶和混凝土靶过程中火工品装药的结构、温度和压力变化规律,进一步分析装药的发火机理。结果表明,在高过载条件下,火工品装药的受力以压缩应力为主;火工品不同位置的装药的温升不同,其中头部和尾部装药温升明显,中部装药的温升较小;当靶板为钢靶时,装药的温升较大;装药与结构之间的相互作用以及炸药颗粒的内部摩擦均会形成热点,但是装药与结构之间的相互作用是引起装药意外发火的主要原因。     

弹载存储设备在侵彻下的失效分析

为了研究弹载存储设备的失效模式,首先对弹载存储设备结构进行分析,并对其进行倾彻模拟分析,得出冲击会使测试仪电路腔发生严重形变、测试仪电路受到挤压甚至破碎。其次对其外壳进行了冲击仿真,得出弹载存储设备壳体高冲击环境下的损伤主要是存储设备的外壳因塑性变形引起的分层。最后针对该弹载记录仪进行侵彻试验,由此得出该弹载存储设备在该环境下的薄弱环节,该结果为提高弹载存储设备的可靠性分析提供依据。     

弱链技术在火工品中的应用展望

对弱链技术的国内外研究现状进行了介绍,根据弱链的作用和火工品的特点,以冲击片雷管为例对弱链在火工品中可能的实现途径进行了分析.通过分析可以发现,采用在异常环境中(热或力冲击)性能可以发生改变的材料作为火工品的关键部件,可以在异常环境中使火工品不能可靠发火,保证了系统在异常环境下的安全性.     

典型电雷管的聚四氟乙烯抗过载加固方法

为了提高弹药侵彻目标时火工品的抗过载冲击能力,采用在雷管底部和外壁衬垫一定厚度聚四氟乙烯材料的方法减缓冲击应力波和惯性过载的强度。以制式桥丝式独角电雷管为加固对象。采用空气炮实验和数值模拟研究了这一加固方法的机理和有效性。实验与模拟结果表明,衬垫缓冲层隔离了冲击应力波和缓冲了雷管质量惯性。随着衬垫厚度增加,雷管承受的过载加速度和受到的过载损伤逐渐减小。当缓冲层厚度大于0.9 mm时,雷管无显著损伤发生。聚四氟乙烯材料的加入对雷管有明显的保护作用。     

弹载记录器的抗高过载分析及设计?

为解决弹载记录器可靠性低的缺陷,对弹载记录器进行了靶场试验以及回收后的失效原因分析,总结出弹载记录器失效的主要原因是壳体失效和电路体失效,找出了记录器的薄弱环节,并对其的壳体及电路进行了抗高过载优化。最后通过实际试验验证弹载记录器的抗高过载值达到1.7×104 g,验证了记录器抗高过载设计的可行性,为记录器可靠性的增强以及弹体飞行数据的准确获取奠定了一定基础。     

弹药侵彻混凝土的火工品环境力分析

为了研究弹药侵彻过程中的火工品受力环境,通过文献和实弹试验结果,分析了弹药侵彻单层混凝土目标时火工品承受的过载加速度值、过载持续时间和过载波形特性.37~100mm口径弹药以300~450m/s侵彻目标时,加速度峰值在15 000g~50 000g,过载持续时间集中在4~5ms.侵彻混凝土和钢筋混凝土(2%钢筋率)目标时过载特性和过载值基本相同.火工品在弹药侵彻过程中将承受交替的压缩和拉伸的应力波作用,同时也承受低频减速过载作用.     

爆炸桥丝火工品的高压静电放电响应

采用高压静电放电模拟试验系统,在250kV,1000pF,1Ω的条件下,对某爆炸桥丝火工品脚-脚和脚-壳两种静电放电方式下的响应特性进行了试验研究。结果表明,脚-脚方式静电放电条件下,火工品桥丝随加载电压的升高出现熔融、断裂以及爆炸等反应,其50%概率断裂电压为56.33kV,但桥丝爆炸并未引起火工品发火。在脚-壳方式静电放电条件下,火工品典型的响应特性为电极塞和壳体发生分离。分析认为,爆炸桥丝火工品高压静电放电响应特性与静电放电的能量分布、火工品的结构组成及其起爆机理等有关。     

弹道过载对导电纤维丝团性能影响研究

为了分析弹道过载对导电纤维丝团的性能影响,以两种丝团为研究对象,通过理论分析及试验进行了研究,得到了丝束在弹道过载作用下的损伤准则及丝团与装填机构发生相对转动的判定准则。通过对丝团进行高过载冲击试验,结果显示,具有轴轮防护结构的丝团可以大大提高丝束抗过载冲击的能力,能够在35 000 g过载的作用下保持结构的完整性。相关结果可以为导电纤维丝团的结构设计及实际应用提供指导作用。     

一种抗高过载高离心旋转的全密封火焰延期点火管

为了研制一种既能抗径向高过载的冲击,又能满足高离心旋转条件下延期精度的全密封火焰延期点火管,进行了闭气机构设计及试验验证。研究表明:采用组合化单孔传火垫片设计,解决了延期点火管径向抗高过载冲击的问题;采用闭气机构设计,提高了延期点火管在高离心过载条件下的延期精度和输出性能稳定性。在系统试验中,该延期点火管均可靠作用。     

高过载下桥丝电雷管失效模式与机理初步研究

以普通桥丝电雷管为试样,采用Hopkinson压杆应力波加载技术,在冲击加速度≥100 000g、过载脉冲宽度≥100μs条件下,进行了抗冲击过载性能试验,并对试后样品进行X射线CT层析扫描分析研究,获得了高过载下桥丝电雷管的失效模式与失效机理。研究结果可为桥丝电雷管抗高过载加固设计提供技术支持。