含铝温压弹药自动化连续混合挤注装药技术

针对高效、绿色、安全的全新装药技术—基于双螺杆的自动连续挤注装药,探讨适用于含铝温压炸药装药的双螺杆挤出机原理和设计方法。通过对挤出过程关键工艺参数螺杆扭矩、转速、温度和压力的检测与控制,提出一种自动连续挤注装药方法,建立一套满足工艺安全适应性的装备系统,并确定适应温压炸药自动装药的双螺杆选型及关键工艺参数。结果表明:同向啮合双螺杆挤出机是一种能满足高固相含能温压炸药充分混合的工艺装备,具有工艺适应性与安全性;以双螺杆挤出机为核心的挤注装药工艺方法明显优于现有浇注批量制造法。     

轮腿混合机器人机械腿动力学建模与驱动预估

提出了一种可以同时实现迈步行走、有动力轮式机动、无动力轮旱冰式滑行3种运动方式的轮腿混合四足军用机器人,它采用一种基于3-UPS机构的6自由度并联机械腿,对并联机械腿进行了动力学建模与驱动参数峰值预估。通过矢量回路法推导出机械腿的机构传递映射模型,并建立了机构的雅可比矩阵;采用非保守系统的拉格朗日方程建立了机械腿的动力学模型,得到了驱动参数与机械腿的运动函数之间的显式方程。通过机械腿的动力学模型,对6个伺服电机的驱动转速、力矩进行了峰值预估分析,计算出各伺服电机中的最大理论转速为19.7 r/s,最大理论力矩为71 mN·m. 通过一个具体的机械腿设计方案和结构参数算例,分析了机器人按照“1-2-3-4”循环步态迈步行走过程中,其6个伺服电机的瞬时转速、瞬时力矩随时间的变化规律曲线,并计算出此算例的伺服电机最大转速为15.3 r/s,最大力矩为48.1 mN·m,均小于预估模型中的预估理论极限峰值,通过计算得出算例的伺服电机选型预估功率为77 W,算例结果证明了所建立的驱动参数峰值预估模型的合理性。     

基于薄层单元模型的弹体与引信系统螺纹连接参数确定方法

螺纹连接是侵彻弹体与引信体连接的主要形式之一,直接影响着弹体与引信系统振动响应特性。针对现有数值仿真手段难以准确表征螺纹连接的问题,提出用薄层单元模拟螺纹连接的有效方案,结合理论与试验研究建立薄层单元材料参数的确定方法。基于螺纹连接弹性模型与薄层单元理论推导出薄层单元的材料参数;将薄层单元材料参数传递到有限元模型中进行建模,通过螺纹管以及弹体与引信系统模态试验对薄层单元模型的计算结果进行验证。结果表明：与不同螺距及不同旋合长度螺纹管模态试验结果比较,薄层单元模型计算误差最大为5.11%;与节点融合建模方式比较,弹体与引信系统采用薄层单元建模方式进行计算后,前3阶模态频率最大误差从17.72%下降到2.54%.     

螺纹连接预紧力在机载发射装置中的应用

螺纹连接在产品中普遍采用，螺纹连接的预紧力对装配产品的性能有较大影响。介绍了预紧的重要性，通过受力分析给出螺纹连接的最大预紧力、最小预紧力和适当预紧力的计算方法。对几种常用控制预紧力的方法进行比较后，结合实际选择了扭矩拧紧法，给出拧紧力矩的计算方式。最后汇总列出几种常用螺钉的适当预紧力和拧紧力矩。     

楔形螺纹紧固件性能试验研究

为了验证楔形螺纹紧固件的防松性能,分析了楔形螺纹紧固件的特点,选取4种适合航天产品使用的紧固件防松方式进行振动试验,获得了防松性能对比结果,证明楔形螺纹较传统防松方式效果更好。在楔形螺纹紧固件扭矩系数测试试验中,以扭矩、预紧力测量为手段,以应变值为桥梁,得到了本次试验所用M10规格楔形螺纹紧固件试验件的扭矩系数。试验方法和结果,为该类螺纹的进一步研究提供了参考借鉴。     

基于有限元分析的螺纹连接强度设计技术研究

通过对螺纹连接强度的研究,确定适用于航空航天等对轻量化具有较高要求领域的螺纹连接优化强度设计方法。采用有限元分析方法对螺纹牙的强度校核进行了仿真分析,通过提取螺纹牙的接触力获得了螺纹连接的承载力分布规律,为传统螺纹强度计算中的旋合圈数提供了新的解决途径。     

基于有限元的锁紧螺母动态响应分析

以某液力机械行星变速结构涡轮轴紧固机构为研究对象,开展基于有限元的扭转振动激励对于紧固件预紧力和内部接触力变化规律的研究.通过建立有限元模型,分析在不同预紧力作用下螺母的轴向位移幅值变化规律和垫片止动舌与螺母、垫片内止动舌与螺纹轴的接触力的变化规律.由仿真结果可知:预紧力越小,螺母的轴向位移幅值在输入轴的扭转激励作用下逐渐增大的趋势越快,紧固件松动的趋势也越快.垫片止动舌与螺母、垫片内止动舌与螺纹轴的接触力出现周期性变化,随着紧固件的松动,其接触力幅值逐渐增大,止动舌受到疲劳断裂的机率增大.     

单螺杆机筒结构对发射药挤出过程影响研究

为提高产品质量与生产安全性,对某发射药单螺杆挤出成型过程进行分析。采用有限元方法分别对光滑 机筒单螺杆挤出机与开槽机筒单螺杆挤出机内发射药的挤出成型过程进行数值模拟,对比流场内的输送速度、最大 压力、混合指数和粘性热,分析不同机筒结构对输送效率、混合效果与安全性能的影响。结果表明：与光滑机筒单 螺杆挤出机相比,开槽机筒单螺杆挤出机的输送性能与混合效果更好;槽数为6,槽深为2～3 mm 的开槽机筒为最 优结构。     

悬浮弹旋翼结构参数对其气动力的影响分析

针对现有文献在小型旋翼的气动力研究上的不足,建立一种旋翼升力与阻力的理论计算模型.基于旋翼叶素理论和矩形桨叶的拉力与阻力扭矩理论计算,采用CFD仿真的方法对其流场进行仿真,利用fluent软件建立旋翼流场的多参考系模型,通过理论计算和试验相结合的方法对其气动力CFD仿真结果进行对比分析,并计算不同结构参数的旋翼模型,得到了包括桨叶数目、桨叶翼型、旋翼半径、桨叶宽度和桨叶安装角的结构参数对其气动力的影响.仿真结果证明了该CFD方法用于小型旋翼流场仿真的可行性,为悬浮弹悬浮装置的设计中旋翼结构参数的选择提供了依据.     

基于薄层单元法的弹体与引信系统螺纹连接模拟参数识别

螺纹连接是侵彻弹体与引信体连接的主要形式之一,针对现有动力学数值分析手段无法准确表征螺纹连接问题,提出利用薄层单元模拟螺纹连接的解决方案,并建立基于试验结果对薄层单元材料参数识别的方法。开展管螺纹模态试验研究,分析激励力幅值与螺纹松、紧连接状态对模态频率与频率响应曲线的影响,将薄层单元方法应用于管螺纹仿真计算中。结果表明：螺纹松连接状态相比紧连接状态受非线性因素的影响更大;激励力大小对螺纹松连接的测量结果影响更大;与节点固连建模方式进行比较,采用薄层单元仿真计算之后,模态频率最大误差从26.66%下降到1.35%.     

拔销器手动拔销螺纹咬死故障分析与防控

为解决拔销器螺纹咬死故障,通过失效分析和机理研究,从配合螺纹公差带设计、螺纹材料选择、螺纹表面处理及润滑剂使用四个方面提出了防止螺纹咬死控制措施,并进行了相关试验验证,有效解决了拔销器反复拆装过程的螺纹咬死现象,有利于提高产品质量。     

微尺寸叠氮化铅驱动飞片重要结构参数与飞片速度和能量的关系

为获得微尺寸叠氮化铅驱动飞片的重要结构参数与飞片速度和能量的关系,进行微装药驱动飞片的仿真研究。根据叠氮化铅的爆速与密度关系,拟合出基于γ律方程的叠氮化铅Jones-Wilkins-Lee状态方程参数;利用有限元分析软件AUTODYN建立叠氮化铅驱动飞片的仿真模型,并使用光子多普勒测速系统测得飞片速度-位移关系曲线,仿真与试验曲线的一致性好。使用建立的仿真模型分析装药直径、装药高度、加速膛孔径、飞片厚度与飞片速度和能量的关系。结果表明：随着装药直径和高度的增加,飞片速度、能量增长速率减小,装药直径变化对飞片速度、能量的影响更显著;随着飞片厚度增大,飞片速度呈指数下降,飞片能量先增后减,存在着使飞片能量最大的飞片厚度;加速膛孔径小于装药直径时,飞片速度、能量略有下降;加速膛孔径大于装药直径时,飞片速度、能量急剧下降。