35mm高射炮钝感发射药的内弹道仿真

为了掌握35mm高射炮钝感发射药的内弹道性能,结合钝感8/1发射药的燃烧规律得到该炮特有的内弹道数学模型,应用四阶五级龙格库塔法编制Matlab程序求解该模型。结果表明内弹道仿真结果和参考文献提供的实验结果一致性较好。应用该模型对不同钝感剂含量的钝感发射药进行内弹道计算,计算出在其它装填条件一定的情况下,钝感发射药钝感剂含量对内弹道的影响,可知钝感剂含量的微减小即会引起膛压的急剧升高,当包覆层完全失效,最大膛压高达479 MPa,增大了35.54%。钝感剂的失效将严重影响射击安全,给火炮射击安全性带来威胁。     

单级异步感应电磁推进器优化研究

为满足小型无人机起飞要求,选择异步感应电磁弹射系统为研究对象。建立单级异步感应电磁弹射器系统模型并应用Maxwell进行仿真分析。搭建了电磁弹射系统仿真试验平台,对影响系统发射性能的参数应用参数优化法进行分析,得到与系统最佳匹配的结构参数,试验结果表明该电磁弹射器可以满足小型无人机的起飞要求,优化设计异步感应电磁弹射系统,降低了系统的复杂性。     

MEMS微镜的系统级设计与分析

提出一种基于空间转换原理、静电控制的MEMS光学开关。运用Coventor Ware软件中的Architect模块对MEMS光学开关进行系统级建模与仿真分析。分别对MEMS光开关施加半正弦、脉冲和阶跃三种不同的冲击信号,得到微镜转动的角位移与时间的关系曲线,分析得出微镜具有抵抗1500g冲击的能力。对微镜进行交流小信号分析,得出固有频率为28.48k Hz,与模态分析结果相比较,得出系统级和有限元两种分析方法的误差仅为0.6%,由此表明系统级仿真具有精度高、速度快的优势。     

MEMS惯性开关的系统级仿真

提出一种基于静电控制,具有阈值可调功能的微电子机械系统(MEMS)惯性开关。采用CoventorWare软件中的Architect模块对MEMS惯性开关进行系统级建模与仿真。分析了多物理耦合场下MEMS惯性开关的动态响应特性,得到阈值加速度和电压的对应关系曲线。结果表明:通过改变初始电压,可以调节开关阈值大小;对开关进行了系统级的模态分析和谐响应分析,MEMS惯性开关的工作频率范围在22.901 kHz以内且具有抗击104g正弦加速度的能力。     

ZnO压电薄膜制备及压电仿真特性分析

压电能量收集是近年来研究的热点话题，为了优化ZnO压电薄膜结构，提高其输出电压值，采用磁控溅射法进行制备并对其晶向结构进行表征。同时，利用有限元软件ANSYS分析ZnO压电微悬臂梁结构尺寸变化对输出电压的影响并得出振动频率、加速度激励与输出电压之间的关系。结果表明，制备的ZnO纳米薄膜表面成型质量较好，具有衍射峰(002)择优取向方向生长。增大振子长度、减小宽度及选取适合的厚度能够提高输出电压。当加速度2.5 g,频率500 Hz下输出电压最大为0.589 V。     

小型低过载激活机构中曲折槽设计与研究

针对小型激活机构在低过载环境下可靠激活与高过载跌落时勤务处理条件时的冲突问题,开展了一种小型环形激活机构研究。将曲折槽引用到激活机构中,该激活机构以外惯性环下降作为解除第一道保险依据,通过导向槽与导向销进行延时激发控制与定位约束,实现引信激活机构快速解保。应用ADAMS动力学软件对环形激活机构中导向销沿外壳不同角度曲折槽运动状况进行分析,后经离心试验与冲击试验测试,结果表明,该激活机构整体可在50g过载持续1 s内可靠解保。在1.5 m高度跌落钢板、水泥、沙土地面时可确保被保险件的安全性。实现了引信机构小型化与快速激活能力,该激活机构可适用于定装弹药平台中紧凑型引信。     

S型折叠式微悬臂梁刚度计算

针对目前没有成熟的设计计算S型折叠式悬臂梁刚度公式的问题,本文利用能量法和胡克定律推导了S型折叠悬臂梁x向、y向和z向的刚度计算公式。推导过程中发现对于复杂的微悬臂梁结构,其转角处的弯矩对最终结果影响较大,不可忽略。在ANSYS中对S型折叠悬臂梁建模,应用有限元法计算了S型悬臂梁的刚度,并和理论公式进行了对比。与有限元法对比显示,公式计算值的相对误差分别为0.67%、1.09%和2.95%,均小于3%。应用图像测位移法对S型悬臂梁进行了x、y向的拉伸实验,实验显示得到的实验值和理论值吻合,表明本文推导的 S型悬臂梁的刚度计算公式合理,能够为该类型悬臂梁的设计和计算提供理论依据。     

微细电火花加工参数优化及加工质量分析

参数优化是微细电火花铣削加工中常见的问题之一。对引信保险机构的组成零件进行微细电火花铣削加工,分析微细加工中的参数优化对加工质量的影响。实验得出,加工过程中脉宽、脉间及电流应匹配适用,分层厚度应灵活调整。     

一种双环境力下的硅基MEMS执行器设计与分析

基于发射过程引信保险机构的工作原理,设计了一种应用于双环境力下的MEMS执行器,建立了执行器中可动部件的动力学模型,研究了影响执行器工作的因素.应用有限元法在ANSYS/LS-DYNA软件下对MEMS执行器进行动力学仿真分析,得到执行器可动部件的运动曲线和整体的应力云图.计算结果表明,该执行器在引信的后坐环境和离心环境下均能可靠执行动作,并且具有结构紧凑、质量轻的特点.     

微细电火花铣削加工电极损耗及加工质量分析

电极损耗是微细电火花铣削加工中常见的问题之一,对引信保险机构的组成零件进行微细电火花铣削加工,分析加工电极的损耗情况以及对加工质量的影响。试验得出加工参数以及分层铣削厚度是两个影响电极损耗的重要因素,并且因为电极的损耗会导致加工零件的平行度下降。