針對引信電源所提出微型化、靈巧化以及實(shí)時(shí)快速準(zhǔn)確響應(yīng)供電的技術(shù)要求,本文以一種可與引信微型電源結(jié)合使用,且具有可識別中大口徑滑膛炮引信正常發(fā)射和勤務(wù)跌落兩種典型加速度環(huán)境、體積小、可靠性高、通電性能良好以及耐沖擊等特點(diǎn)的非硅高g值微機(jī)械加速度開關(guān)為研究對象,采用數(shù)值模擬計(jì)算與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的研究方法,開展了雙閾值加速度環(huán)境識別機(jī)理、開關(guān)通電可靠性和通電性能技術(shù)研究。首先,根據(jù)開關(guān)在整個(gè)生命周期中所受引信環(huán)境力的特點(diǎn)和針對開關(guān)提出的性能要求,基于開關(guān)工作原理,建立了由環(huán)境識別模塊與通電模塊組成的物理模型,并對其進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)、系統(tǒng)響應(yīng)以及碰撞過程分析,確定采用曲線運(yùn)動(dòng)識別法進(jìn)行開關(guān)的設(shè)計(jì)。從彈簧及其與質(zhì)量塊的組合布置選型入手分析,結(jié)合數(shù)值模擬方法,分析各結(jié)構(gòu)參數(shù)對開關(guān)性能的影響,進(jìn)而設(shè)計(jì)了具有較好抗過載性能且可同時(shí)識別兩種典型加速度環(huán)境的牙型環(huán)境識別模塊、基于軟接觸電極設(shè)計(jì)的通電模塊以及相應(yīng)的輔助功能部件,并對開關(guān)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了瞬態(tài)數(shù)值分析,最終確定設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。根據(jù)器件性能要求、加工周期、加工難易程度以及加工成本等因素,選取多層UV-LIGA(Ultraviolet Lithographie,Ga...

【文章頁數(shù)】：158 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
符號變量
1 緒論
    1.1 選題背景和意義
    1.2 微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)
        1.2.1 微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)概念與特點(diǎn)
        1.2.2 微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)在引信中的應(yīng)用
    1.3 微機(jī)械加速度開關(guān)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國內(nèi)微機(jī)械加速度開關(guān)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國外微機(jī)械加速度開關(guān)研究現(xiàn)狀
        1.3.3 開關(guān)設(shè)計(jì)面臨的主要問題
    1.4 本文的研究目的和內(nèi)容
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究內(nèi)容
2 微機(jī)械加速度開關(guān)的理論分析與建模
    2.1 應(yīng)用環(huán)境與性能要求
        2.1.1 引信環(huán)境力分析
        2.1.2 性能要求
        2.1.3 材料與工藝的選擇
    2.2 微機(jī)械加速度開關(guān)的建模與分析
        2.2.1 物理模型建立
        2.2.2 環(huán)境識別模塊的動(dòng)力學(xué)分析
        2.2.3 系統(tǒng)響應(yīng)分析
        2.2.4 碰撞過程分析
        2.2.5 通電模塊的動(dòng)力學(xué)分析
    2.3 氣體阻尼分析與計(jì)算
        2.3.1 壓膜阻尼
        2.3.2 滑膜阻尼
    2.4 本章小結(jié)
3 微機(jī)械加速度開關(guān)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與加工
    3.1 環(huán)境識別模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真
        3.1.1 彈簧的選型
        3.1.2 彈簧質(zhì)量塊的組合布置選型
        3.1.3 環(huán)境識別機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.2 通電模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真
        3.2.1 鎖鉤與鎖頭布局設(shè)計(jì)
        3.2.2 軟接觸電極設(shè)計(jì)
        3.2.3 通電模塊整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.3 輔助功能部件設(shè)計(jì)和整體結(jié)構(gòu)瞬態(tài)數(shù)值分析
        3.3.1 輔助功能部件的設(shè)計(jì)
        3.3.2 開關(guān)整體結(jié)構(gòu)的瞬態(tài)數(shù)值分析
    3.4 微機(jī)械加速度開關(guān)的加工與封裝
        3.4.1 開關(guān)樣機(jī)的加工
        3.4.2 開關(guān)樣機(jī)的封裝
    3.5 本章小結(jié)
4 微機(jī)械加速度開關(guān)的通電可靠性研究
    4.1 失效形式與通電可靠性分析
        4.1.1 開關(guān)的常見失效形式
        4.1.2 影響通電可靠性的因素
    4.2 微機(jī)械加速度開關(guān)通電可靠性設(shè)計(jì)
        4.2.1 機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)
        4.2.2 電氣可靠性設(shè)計(jì)
    4.3 微機(jī)械加速度開關(guān)的通電可靠性測試
        4.3.1 模擬工作環(huán)境測試
        4.3.2 開關(guān)耐電流能力測試
    4.4 本章小結(jié)
5 微機(jī)械加速度開關(guān)的通電性能研究
    5.1 接觸理論
        5.1.1 Hertz接觸理論
        5.1.2 塑性接觸和彈塑性接觸
    5.2 電接觸理論
        5.2.1 收縮電阻模型
        5.2.2 薄膜電阻模型
        5.2.3 微觸點(diǎn)接觸電阻模型
        5.2.4 粗糙表面接觸電阻模型
    5.3 微機(jī)械加速度開關(guān)通電性能測試分析
        5.3.1 接觸表面粗糙度測量
        5.3.2 接觸電阻值測量
        5.3.3 理論計(jì)算與測試結(jié)果對比分析
    5.4 本章小結(jié)
6 微機(jī)械加速度開關(guān)的動(dòng)靜態(tài)性能測試研究
    6.1 靜態(tài)性能測試
        6.1.1 形貌與特征尺寸測試
        6.1.2 彈簧剛度測試
        6.1.3 靜態(tài)閾值測試
    6.2 動(dòng)態(tài)性能測試
        6.2.1 模擬正常發(fā)射實(shí)驗(yàn)
        6.2.2 模擬勤務(wù)跌落實(shí)驗(yàn)
    6.3 抗高沖擊性能測試
    6.4 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號：4037250