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引信双自由度后坐保险机构理论研究

作　者: 曹莹
导　师: 王雨时
学　校: 南京理工大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 引信保险机构双自由度系统后坐保险机构低发射过载机械振动减振 Logistic曲线
分类号: TJ430.33
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 221次
引　用: 6次
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内容摘要

发射过载较小的火箭弹、追击炮弹和无后坐炮弹发射时的后坐力要远小于跌落时的冲击力，这增加了引信后坐保险机构识别发射环境和跌落环境的难度。如何有效解决勤务处理安全性与发射解除保险可靠性之间的矛盾成为低发射过载环境下引信后坐保险机构设计的难点。双自由度后坐保险机构是一种结构简单、成本低廉、工艺性好的引信后坐保险机构。建立了引信双自由度后坐保险机构的动力学模型，利用数值算法分段解算双自由度后坐保险机构的运动微分方程组，根据得出的位移响应结果详细分析了机构的运动过程。运用数值模拟和软件仿真对前人文献中给出的4组设计参数进行了分析和比较，结果表明用龙格-库塔法分段解算运动微分方程组的方法能够正确得出机构的位移响应，从而真实地反映机构的运动过程。从理论上论证了双自由度后坐保险机构应用于极低发射过载环境(100g)的可行性；总结了极低发射过载下该类机构设计参数选取的规律。另外，对炮弹后坐过载曲线的拟合问题也进行了分析，用Logistic曲线以适当精度来拟合炮弹的内弹道曲线。对76种国产制式火炮弹药内弹道曲线拟合的结果表明，Logistic曲线能够较好地拟合内弹道的行程—时间曲线和速度—时间曲线。通过对大量拟合实例的分析和总结，得出了拟合内弹道曲线的Logistic函数通用公式。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
1 绪论  8-14
  1.1 选题背景和意义  8
  1.2 典型后坐保险机构  8-11
    1.2.1 曲折槽保险机构  9-10
    1.2.2 互锁卡板式后坐保险机构  10
    1.2.3 双自由度后坐保险机构  10-11
  1.3 国内在双自由度后坐保险机构方面的理论研究  11-12
  1.4 本文主要内容  12-14
2 隔振理论  14-26
  2.1 经典隔振理论  14-19
    2.1.1 单自由度隔振  15-16
    2.1.2 动力减振器  16-18
    2.1.3 碰撞减振  18-19
  2.2 隔振技术的发展和应用  19-21
    2.2.1 隔振材料  19-20
    2.2.2 非线性减振  20-21
  2.3 两种非线性弹簧振动特性探讨  21-26
    2.3.1 组合螺旋弹簧  21-22
    2.3.2 非线性弹簧减振分析  22-26
3 双自由度后坐保险机构振动特性分析  26-39
  3.1 双自由度后坐保险机构物理模型的建立  26-28
  3.2 建立运动微分方程  28-29
  3.3 模态分析法  29-32
    3.3.1 系统的固有频率  29-30
    3.3.2 主振型  30-31
    3.3.3 坐标变换  31-32
  3.4 冲击激励响应  32-36
    3.4.1 线性振动的位移求解  32-34
    3.4.2 各模态位移响应  34-35
    3.4.3 位移响应和速度响应  35-36
  3.5 初始响应  36-38
  3.6 小结  38-39
4 双自由度后坐保险机构数值分析  39-46
  4.1 判定上、下质量块起始运动顺序  39-40
  4.2 上质量块的起始运动时刻  40-41
  4.3 上、下质量块同时运动状态  41
  4.4 下质量块触底后的运动状态  41-43
  4.5 上、下质量块的碰撞过程  43-46
5 引信后坐过载曲线拟合  46-64
  5.1 Logistic曲线简介  46-47
  5.2 内弹道l(t)曲线和v(t)曲线的Logistic拟合  47-52
    5.2.1 线性回归  47-48
    5.2.2 非线性回归  48-49
    5.2.3 曲线拟合实例  49-52
  5.3 内弹道曲线 Logistic经验公式的确定  52-60
    5.3.1 拟合l(t)曲线的Logistic经验式  52-56
    5.3.2 拟合v(t)曲线的Logistic经验式  56-60
  5.4 火炮膛压曲线拟合  60-63
    5.4.1 直线简化法  61
    5.4.2 余弦简化法  61-63
    5.4.3 几种简化方法的比较  63
  5.5 小结  63-64
6 双自由度后坐保险机构运动数值分析和仿真  64-81
  6.1 数值结果比较  64-68
    6.1.1 机构参数  64-65
    6.1.2 冲击加速度曲线  65-66
    6.1.3 数值仿真结果和分析  66-68
  6.2 机构仿真分析  68-71
    6.2.1 ADAMS软件简介  68
    6.2.2 仿真过程  68-69
    6.2.3 仿真结果  69-71
  6.3 极低过载下的双自由度后坐保险机构设计  71-73
  6.4 机构参数选取探讨  73-81
    6.4.1 结构参数选取和优化  73-75
    6.4.2 环境条件的影响  75-78
    6.4.3 摩擦力的影响  78-79
    6.4.4 零件材料的选取  79-81
7 结论  81-83
  7.1 本文总结  81
  7.2 本文的创新点  81-82
  7.3 需要进一步探讨的问题  82-83
致谢  83-84
参考文献  84-87
附录A 攻读硕士学位期间撰写的论文  87

引信双自由度后坐保险机构理论研究

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