桥丝火工品电极塞在直流激励下的热仿真与计算

目的 获得桥丝火工品电极塞在直流激励下的温升特点,并基于集总参数法,拟合计算桥丝温升。方法 使用COMSOL软件仿真计算电极塞的直流加热过程,得到电极塞的温升和温度分布。对仿真温升进行拟合,得到集总参数方程中的桥丝热响应参数。改变激励电流,计算桥丝温升,并与仿真结果比较。结果 在50 mA电流下,桥丝温度呈现由中部向两端降低的趋势,10 ms后,桥丝的平均温升稳定在160 K。桥丝以外区域温度远低于桥丝温度,接近环境温度。对仿真桥丝平均温升拟合得到桥丝热容和热损耗系数分别为1.796 7×10^(–7) J/K和9.296 0×10^(–5) W/K,热时间常数为1.932 8 ms。在70 mA电流下,计算得到的桥丝温升稳定在314 K,并与仿真结果接近。在50 mA电流下,实际焊点模型的桥丝平均温升较简化焊点模型降低了约26K,热时间常数降低约0.06ms。结论 拟合得到了桥丝集总参数方程中的热响应参数,验证了集总参数法在计算桥丝平均温升的适用性。由于脚线温度与环境接近,桥丝热耗散功率基本正比于桥丝温升,与集总参数方程中的热耗散项相符。由于实际焊点模型的桥丝长度增加,导致热容和热损耗系数均增大,而热容增加倍率略大于热损耗系数。

信息化火工品概念初步探讨

信息化火工品是一类将信息、储能、发火以及点火/起爆/作功集成一体的新一代火工品。为促进智能武器装备的发展,探讨性地提出了信息化火工品的定义,并认为信息交互是信息化火工品可控、高效、精确执行的核心。因此,传统火工品与信息技术的深度融合是发展信息化火工品的关键。结合研究现状,指出:自储能火工品是信息化火工品发展的重要方向;微波、红外、激光等新型远程控制信号可提高集群系统的协同控制能力;采用MEMS技术可提高信息化火工品的安全性和可靠性,并促进微型化和集成化发展。

基于热传递仿真的热电池激活阶段热特性

热电池激活依靠内部热源熔化绝缘固态电解质到高离子电导率熔融态。基于多物理场耦合分析软件(COMSOL)建立某热电池二维模型,进行激活阶段热传递仿真研究。以自定义热源函数模拟烟火系统放热过程,设置温度探针在电堆中部第7组单体电池及临近组件中,计算得到热电池温度分布、单体电池温度曲线和电解质熔化相变。以固态电解质熔化连接正负极作为热电池激活标志,预测最短激活时间,并对2个热电池进行激活测试以验证预测结果。建立引燃条内置式热电池模型以研究引燃条位置对激活时间的影响。研究结果表明:电堆端部温度较高,利于补偿放电期间的热耗散,集流片具有抵御热冲击的作用,探针温度短时维持在560℃;热电池激活时间预测值约为45 ms,实测值为42 ms和47 ms,表明模型和预测方法具有较高精度;引燃条内置式热电池激活时间缩短为30 ms。