小口径弹药引信用滑块作动器

针对小口径弹药引信传统保险机构依靠发射环境解保带来的适用性受限问题,提出了不依靠弹药发射的环境力实现解锁的滑块作动器。该滑块作动器主要利用过盈配合结构保证弹药勤务处理阶段引信的安全状态和弹药发射后引信的可靠解除保险状态,同时可以根据需要增加后座保险锁。数值仿真和样机实验表明,滑块作动器原理可行,能够实现安全与解除保险的功能,为小口径弹药引信的安全保险机构设计提供参考。     

拔销器作用过程的仿真研究

针对活塞式拔销器,建立了其内弹道模型,利用MATLAB软件数值模拟了装置整体作用过程,并与试验结果进行对比。结果表明内弹道模型仿真结果和试验结果基本一致,均可反映活塞式拔销器的运动特性。采用仿真模型分析各参数变化对拔销器性能的影响。结果表明活塞质量对拔销器运动的峰值速度影响最大,装药量、火药力和初始容积对峰值压力影响较大。     

一种抗高过载小型电拔销器结构设计

设计了一种耐受高过载剪切式拔销器,通过抗过载结构和装药结构设计,采用过盈配合锁定方式,实现了小型拔销器拔销和销子自锁功能。理论计算和试验研究表明,剪切式拔销器具有良好的抗高过载能力,且功能可靠。     

陶瓷镶套枪管技术的数值分析和设计

对陶瓷镶套枪管的应力、位移和配合过盈量进行了数值分析。建立了陶瓷镶套枪管设计理论并开发了通用设计程序。同时对设计精度进行了数值分析。提供了选择陶瓷镶套枪管配合过盈量的最佳过盈量带，以及选择陶瓷衬管最佳壁厚的曲线。     

多匝串联并列轨道炮U形电枢接触界面熔蚀规律分析

针对一种多匝串联并列轨道炮U形电枢与轨道接触界面的熔蚀问题,通过电磁-结构-热多物理场耦合分析,对不同电流峰值、不同过盈量的膛内电枢速度、界面接触压力、界面温度等进行了数值仿真,并开展了相关验证试验,得到了接触界面熔蚀规律。仿真和试验结果表明：发射过程中电枢与轨道间的接触压力随电流波动而变化;接触压力越大,摩擦热功率越大,而接触电阻的焦耳热功率越小;合理设计电枢过盈量参数,可进一步改善滑动接触界面的环境温度;由于滑动过程中不可避免的磨损,电枢接触面熔蚀区域从初始接触区域逐渐向尾部转移,试验结果验证了仿真方法的有效性。     

涡喷发动机转子温差法装配过盈量研究

涡喷发动机压气机叶轮、主轴以过盈配合的方式联结成一体.合理的过盈量既能保证压气机叶轮与主轴不产生相对滑动,又能保证温差法装配不损伤叶轮和主轴材料.利用Ansys软件采用子结构模型分析过盈量与装配应力、摩擦系数与转子应力、转速与接触面压力的大小关系及接触应力沿轴向分布情况.得出温差法装配合理过盈值,首次提出锥形过盈面模型,对涡喷发动机结构设计过程具有指导作用.     

活塞式微作动器结构设计与仿真

为满足小口径弹药引信安全系统用微作动器结构和性能要求,利用ANSYS/LS-DYNA动力学有限元软件模拟分析了活塞式作动器的结构,研究了结构形式和尺寸参数对其性能的影响,并设计改进一种活塞式作功器,测试了不同结构参数的止推力和止退力,得到了不同装药量下活塞式微作动器的输出推力与推程的关系曲线和表达式。结果表明,台阶高度为0.03 mm时,止推力为142 N,止退力为38.5 N;推程为2.0 mm时,最小推力不小于20 N。试验结果与模拟结果比较吻合,偏差在15%以内,说明该数值方法可用于微作动器作用过程研究。     

一种拔销切割双功能作动器

为在小尺寸空间内实现拔销和切割功能,设计了一种兼具拔销和切割的双功能作动器.根据其作用原理、技术要求进行了结构设计及特点分析,并对影响功能的主要参数进行设计及试验验证.结果表明设计的拔销切割双功能作动器满足技术指标要求.     

传动箱轴套组合结构的改进设计

介绍传动箱轴套组合件采用过盈配合的新结构及其过盈珠选择与计算，也介绍加热法装配形式工艺。说说明了过盈配合 接的理论基础条件。这种新颖结构，可靠合理效果优良，可应于轴套零件组合利用过盈配合联接结构的设计。     

弹带膛内阻力计算及对脱带问题的分析研究

从两相流理论出发，导出了火药燃气、药粒运行的基本守恒方程，并结合弹丸的运动情况，给出了定解条件，编制了计算程序，对某航炮穿爆弹进行了弹带阻力与弹带过盈量的数值计算，拟合出经验公式，与实验符合较好。     

激光光路控制电磁作动器的模糊PID控制特性分析

为了实时控制激光切割中激光焦点与辅助气体中轴线的相对位置,提出了一种模糊PID控制的电磁作动永磁复位式3自由度电磁作动器。介绍了电磁作动器结构,建立了相应系统数学模型。采用模糊PID控制算法以仿真与实验相结合的方式研究了电磁作动器的控制特性,并在PID控制器参数完全相同情况下,与传统PID控制算法的控制特性进行对比分析。仿真与实验结果表明：在x轴方向,与传统PID控制算法位置响应时间相比,仿真位置响应时间变化不大,实验位置响应时间减少1.50 s;在y轴方向,与传统PID控制算法位置响应时间相比,仿真位置响应时间减少0.48 s,实验位置响应时间减少1.88 s. 经过对模糊PID控制器参数的进一步优化,作动平台在x轴方向响应时间可达0.10 s. 与传统PID控制器相比,模糊PID控制器响应时间更短、响应速度更快。     

多轴承支撑轴系的轴承工作游隙优化研究

根据弹性力学薄壁圆环理论,在充分考虑轴承运转中工作游隙影响因素的基础上,建立轴承内外圈与轴和轴承座过盈配合的计算模型,并考虑轴承工作游隙受到轴承运转过程中内外圈温差膨胀的影响,推导得到过盈配合对轴承工作游隙影响量的计算方法.通过算例表明,多轴承支撑轴系结构中,通过优化各轴承工作游隙,实现轴承的等寿命设计是可行的,并可以工程图的形式用于产品设计中.     

二元机翼颤振抑制的次最优控制

非刚性机翼的颤振是其从气流中吸收能量引起的一种自激振荡。颤振的后果往往是灾难性的。本文采用超声电机作为作动器来实现含控制舵面的二元机翼的颤振主动抑制。首先设计了带有控制面的二元机翼颤振模型,建立了超声电机作动器的传递函数模型。在此基础上推导出机翼-控制面的三自由度气动弹性状态空间方程,并根据输出反馈设计了次最优控制律。数值仿真结果表明,次最优控制可以有效地提高颤振速度并抑制颤振的发生。     

火药燃烧生成等离子体规律数值仿真研究

为了研究火药燃烧生成等离子体规律,分析了火药燃烧时的物理化学过程,建立了火药燃烧时生成等离子密度规律数学模型,并对火药燃烧时等离子体生成规律进行数值模拟仿真。将数值模拟的结果与试验结果进行对比,确定模型的正确性与可行性。利用所建立的数学模型,分析不同的装药结构参数对等离子体的影响,得到了等离子体密度变化的规律,为下一步提高等离子体生成浓度奠定基础。     

新型组合式炮膛密封结构仿真研究

为了解决新型火炮炮膛的密封问题,设计了一个组合式密封结构,利用ABAQUS仿真软件对密封结构的工作变形进行了仿真,找出了该结构的不足,并对其进行了改进,运用ABAQUS软件对改进的结构进行了有限元计算,计算了密封结构的接触应力.结果表明,改进后的结构可以较好地满足高低压火药气体的密封要求,该结构的成功设计对新型火炮密封结构的工程化具有参考价值.     

低温环境下电作动器壳体破口失效机理研究

针对0Cr17Ni4Cu4Nb材料作为电作动器的壳体在低温环境下作用后出现破口失效问题,通过试验研究了经过不同热处理条件的0Cr17Ni4Cu4Nb材料低温环境下承受火药爆炸能力,得到了该材料在低温环境下承力能力出现减小时的临界温度;通过扫描电镜分析了壳体低温断裂形貌,分析和验证了低温环境下作动器壳体破口失效机理,研究表明材料热处理时效温度是主要影响因素。本研究可为小型高强度收口结构的电作动器设计提供参考。     

某小口径变燃速密实装药火炮内弹道两相流模型仿真分析

利用现代内弹道理论,建立了某小口径变燃速密实装药火炮内弹道两相流体力学模型,并进行了数值仿真分析。结果表明：变燃速密实装药能在控制膛压的情况下,有效提高弹丸初速;火药颗粒钝感层厚度和底火药量对弹道性能影响较大;压力波状况的模拟可用于火炮发射安全性分析。     

轮轴过盈装配随机性对结构抗冲击影响的研究

研究过盈量对轮轴结构抗冲击性能的影响,建立了该结构的可靠度的理论计算模型,此外,对该结构的受冲击时的瞬态响应进行了分析,得到了接触处的最大应力、沿轴向和径向位移、端部沿轴向位移,并应用概率有限元方法研究了过盈量的随机性对其抗干扰性能的影响规律.该研究为车辆中相关结构的过盈装配的可靠性设计提供了方法和理论依据.     

电动源发射过程弹丸运动状态分析研究

提出了一种电动源发射系统的工作原理,基于赫兹接触理论,建立了发射过程中弹丸运动的数理模型。基于该模型进行了数值仿真研究,得到了发射过程中弹丸运动参数的变化规律以及弹丸单边过盈量对弹丸初速的影响规律。研究结果对电动源发射武器的研制具有理论指导意义。     

基于永磁保险销的引信用电磁拔销器

针对传统电磁拔销器自锁力完全依赖弹簧预压力,存在功耗大、启动阻力大的缺陷,提出了基于永磁保险销的引信用电磁拔销器。该电磁拔销器将传统电磁拔销器的单一纯铁保险销改进为永磁保险销,利用保险销中的永磁体与下衔铁之间的吸力实现电磁拔销器自锁;采用通电启动时保险销中的永磁体与下衔铁间的斥力和保险销中的永磁体与上衔铁间的吸力共同作用推动保险销运动。仿真与试验验证表明,该电磁拔销器不仅大大减小了传统电磁拔销器自锁力对弹簧的依赖性,降低了电磁拔销器启动时的阻力,而且在同等功耗条件下输出的电磁力也有明显提高。