引信用双工形压电驱动器的设计及其驱动特性

为实现引信安全系统状态的恢复功能,满足引信全域安全控制的需求,提出了一种双工形压电驱动器应用于机电安全系统中。首先,参考双足式压电驱动器并根据设计要求对双工形压电驱动器进行了结构设计,并分析了其工作机理。然后,对设计的双工形压电驱动器进行了结构优化,基于优化结果给出驱动足的运动轨迹方程,保证了驱动足形成类椭圆运动轨迹。接着,搭建了实验平台对双工形压电驱动器样机进行驱动特性测试分析,确定了最佳工作频率,并得到了双工形压电驱动器往返运动速度和激励电压峰峰值的关系曲线。最后,针对引信高冲击工作环境,提出双工形压电驱动器抗高过载措施,并对压电驱动器进行抗高冲击过载实验。结果表明:压电驱动器的运动速度与激励电压峰峰值呈正相关,且在频率为130 Hz的激励电压作用下,压电驱动器的运动速度最佳;双工形压电驱动器在20 kg冲击载荷作用下仍能正常工作,验证了抗高过载措施的有效性。进一步验证了双工形压电驱动器实现引信安全状态可恢复功能的可行性。

一种抗高过载电机设计与控制策略研究

针对制导炮弹23000g高过载环境下弹载电机易损问题,设计一种采用碟簧与特制钢球组合缓冲减振的抗高过载无刷直流电机,提出一种基于改进脉振高频注入法与改进模糊超螺旋滑模观测器的无感观测方法。考虑制导过程中存在高频、摩擦、风阻等干扰因素,影响弹载电机快响应、高精度的控制,提出一种超螺旋滑模自抗扰控制策略。仿真与电机实验结果表明:无感观测方法转子位置跟踪误差仅为0.008 rad;所提控制策略相较于传统自抗扰控制策略,响应速度得到了提升,速度抖振从0.5 r/min降至0.1 r/min,且抗扰能力增强了约1倍。

抗高过载加速度计失效定位与故障复现

随着硅微机械系统技术的不断发展成熟,抗高过载加速度计已广泛应用于航空航天、兵器测试等振动冲击过程中加速度的测量,然而上万g乃至十万g以上的高过载对芯片的内部结构以及加速度计的封装提出了更高的要求。因此,运用多种失效分析手段,结合自制的抗高过载加速度计介绍了一种典型的断裂失效模式并进行了复现,最后给出了相应的使用建议。

炸药抗过载性能试验方法

炸药抗过载性能的测试与表征,是侵彻战斗部装药选型的重要依据。基于单自由度受迫振动模型,建立炸药抗过载性能试验测试装置,模拟战斗部侵彻过程中炸药装药所承受的力学环境和变形行为,提出过载条件下炸药的点火判据∫σdσ(σ和σ分别为应力和应力率),形成了炸药抗过载性能表征方法。采用该装置对3种典型的DNAN基不敏感侵彻熔注炸药的抗过载性能进行测试,得到它们的点火阈值分别为1.8 GPa^(2)/ms、2.2 GPa^(2)/ms和3.3 GPa^(2)/ms;采用平头弹侵彻试验方法,对上述3种炸药的抗过载性能进行验证,得到了3种炸药的着靶爆炸反应的临界速度范围分别为444~475 m/s、512~531 m/s和大于570 m/s。研究结果表明,炸药抗过载性能测试和平头弹侵彻试验方法试验的验证结果一致,说明炸药抗过载性能试验方法可作为侵彻战斗部装药选型的科学有效手段。

可水声定位的水下弹载测试系统设计

为了获取水下弹体发射全过程的多通道飞行姿态数据,并且针对水下弹体发射入水后难以搜寻的问题,设计了一种可水声定位的水下弹载测试系统。采用STM32F103C8T6作为主控芯片,控制系统多通道数据采集、存储与超声波脉冲信号的发出。设计了功率放大电路和阻抗匹配电路,提高了系统工作效率。经过测试,加载在换能器上的激励电压峰-峰值达134 V,可驱动换能器发出超声波。实验结果表明,采集系统可以连续高精度地采集弹体全过程飞行数据,在水下3.8 m可探测到目标,达到实际使用要求。

一种微小型抗过载电点火管的设计

为提升电点火管在高过载环境下的可靠性,同时满足在多重过载环境下的安定性,在进行抗过载失效分析及结构设计的基础上,设计了一种抗过载半导体桥电点火管。通过采用SCB换能元及T型电极提升桥路电阻可靠性,采用不锈钢管壳提高结构强度,并对装药进行缓冲保护以实现多次过载冲击下的安定性。经试验验证及考核,在100000g/50μs高过载及7次50000g多重过载冲击下,电点火管可靠性及安全性正常,解决了过载环境下电阻失效及早炸的问题。

红景天苷对缺氧缺血性脑损伤的临床前抗凋亡特性研究:系统综述和荟萃分析

目的红景天苷(Sal)是藏药红景天的主要活性成分,具有良好的抗凋亡潜能。目前,关于Sal的抗凋亡机制研究存在一些相互矛盾的结果。我们以Sal在缺氧缺血性脑损伤(HICD)中的作用为例,进行了系统综述和荟萃分析,以提供Sal在预防和治疗HICD中的临床前证据和抗凋亡特性。方法利用中文数据库中国知网(CNKI)、维普(VIP)、万方以及英文数据库PubMed和Web of Science在线检索1980年1月1日至2021年11月9日的有关Sal抗凋亡潜能治疗HICD的文献。采用Cochrane协作网偏倚风险评估标准评价纳入文献的质量,并利用RevMan 5.3软件进行Meta分析。结果最终纳入研究的文献有40篇。40篇文献中,动物实验30篇,体外细胞实验17篇,其中7篇既包含动物实验又包含细胞实验。经统计发现,Sal对HICD的脑梗死面积、脑含水量等疾病相关指标有明显改善作用(P<0.05)。在体内研究中,Sal主要通过抗炎、抗氧化、调节补体通路、信号转导和自噬等途径影响凋亡因子的表达,从而在治疗HICD疾病中发挥抗凋亡潜能。在体外研究中,Sal在HICD疾病模型中主要通过抗氧化、抗炎、改善Ca^(2+)超载、调节线粒体功能、信号转导和C3补体等途径发挥抗凋亡作用。结论Sal可通过抗炎、抗氧化、改善自噬、补体和信号转导、调节线粒体膜电位和改善Ca^(2+)过载等途径发挥抗凋亡作用,预防和治疗HICD疾病。

信息化炮弹抗高过载设计方法

随着作战需求和信息技术的发展,催生了具备侦察定位、精确打击、封锁干扰等各类功能的信息化炮弹,其效能的发挥通常需要弹载功能器/部件和弹体结构、材料能抗各种高过载作用,抗高过载技术已成为制约炮弹信息化、智能化快速发展的主要瓶颈技术之一。梳理了信息化炮弹抗高过载问题的发展历程,阐明了信息化炮弹抗高过载的本质内涵;总结了过载环境建模与测量、抗过载结构与材料、抗过载试验与测试等关键技术;提出了以功能防护为核心目标的抗高过载设计思路,明确了信息化炮弹抗高过载设计流程。提出的“本体强度加固、支撑体变形吸能、结构件破坏转移、前沿技术交叉”抗高过载方法在工程实践中取得了较好效果,为信息化炮弹及具有高过载特征的火箭弹、导弹等抗过载设计提供了参考。

高压氧治疗急性缺血性脑卒中相关机制研究进展

缺血性脑卒中已成为首要死亡原因,且具有复发率、致死、致残率高,经济负担重等特点,目前再灌注是其核心治疗方法。但由于再灌注治疗具有严格的时间窗限制,临床实施较困难。研究表明缺血性脑卒中患者应用高压氧治疗具有一定的疗效,启动治疗的时间窗尚没有严格的限制,本文总结了高压氧治疗在抗炎症反应、抗自由基、抑制钙离子超载、抑制细胞凋亡、促进神经元的功能恢复、促进神经干细胞增殖等方面的最新研究进展。

全金属固态振动陀螺振子特性仿真分析

设计了一种具有小体积、抗高过载、高Q值等特点的新型金属陀螺,即全金属固态振动陀螺(ASVG)。利用仿真软件建立振子三维度的动态模型,通过有限元分析软件进行模态分析,得到振子的固有频率及不同频率对应的振动形状;并通过谐响应分析,得到振子在特定频率下的结构响应;对振子进行过载特性仿真分析,得出振子在不同过载下的最大应力值及最大位移值。最终得出一种直径为10 mm,固有频率为10566 Hz,模态隔离度大于1000 Hz,并且能够承受不小于16×10^(4)gn的过载冲击的新型金属振子。

大管径长距离管带机关键技术分析

为提高管带机在运输物料等多个方面的性能,需围绕管带机运输过程中存在的问题及可提升工艺展开分析。一种大管径长距离管带机相较于普通带式输送机,在基本装置设置方面并无差异;核心构想是通过输送带胶带、托辊组等,构建管带机“平摊-管筒-平摊”的运输方式——能够使物料被完全包裹在管带内部,进而在运输过程中不会暴露在环境中,能够极大地提高运输稳定性。此外,大管径长距离管带机能够在很大程度上无视环境的复杂程度,且能够根据不同需要做出不同调整,灵活性优于普通带式输送机。总体来看,大管径长距离管带机的设置思路、运行效果、成本控制性均优于普通带式输送机,可推广应用。

管状带式输送机防胀管及保护装置

胀管是管状带式输送机常见故障,对设备的损伤较大。设计了一种新式防胀管及保护装置系统,该系统通过限料板、过载检测装置和可开启安全隔板的组合应用,可解决胀管对管状带式输送机的损害。

高g值加速度计的设计与冲击特性分析

针对特殊场合的测试需求,设计了四端全固支的高过载梁岛结构加速度计;利用Hopkinson杆冲击校准装置对该加速度计的动态特性进行了测试。测试结果表明,传感器的灵敏度为1.2μV/g,线性度5%左右;结构受到2×105g冲击后完好且输出信号正常,能有效满足高冲击、强烈振动场合的特殊测试要求,可以应用于侵彻系统。

抗高过载FAE燃料的性能

通过试验验证了抗高过载FAE燃料的物化性能、爆炸威力及抗过载能力,研究内容包括燃料的内相容性、撞击感度、摩擦感度、静爆威力、燃料爆炸的火球发展历程以及燃料在各种撞击过载和发射过载条件下的状态变化等。结果表明,燃料的爆炸比威力大于2.0倍TNT当量,装填密度大于1.55g/cm3;燃料内相容性和安定性良好,抗过载能力经过小样试验大于2×105m/s2,其性能基本满足工业化生产的安全性要求。

新型高g值压阻式加速度计设计

提出了一种新型压阻式加速度计结构,采用微杠杆放大质量块的等效惯性力,将微杠杆结构输出端作为压敏电阻梁,采用双边对称结构设置4根差分压敏电阻梁,构成惠斯登电桥进行测量,提升灵敏度。通过有限元ANSYS与COMSOL仿真软件对结构参数进行设计与优化。该加速度计量程为2000 g,具有高谐振频率294 kHz,采用微杠杆结构将应力放大2倍,交叉轴干扰较低,其应力分别为敏感轴的3.8%和4.6%,以及10倍于量程的抗过载能力。最后设计一套基于标准微机电系统(MEMS)的加工工艺流程,基于SOI技术,利用等离子体硅深加工工艺制作压阻式加速度计,并与玻璃衬底阳极键合,提高加速度计可靠性。

SiC高温高量程MEMS加速度传感器的仿真与分析

加速度传感器材料的特性对传感器的性能影响很大,Si C作为新一代半导体材料具有优良的力学温度特性,适用于高温、高过载加速度传感器。基于Si C提出了一种可用于高温、高过载环境的加速度传感器设计方案。根据悬臂梁的相关力学理论知识,对传感器结构、尺寸进行了设计,并利用ANSYS有限元仿真软件对Si C材料传感器敏感结构进行模态分析、静力学分析、热分析。仿真结果表明,6H-Si C材料表现出了比Si材料更优异的抗高温、抗过载特性,为应用于高量程、高温环境下的加速度传感器研究提供了可靠的理论基础。

抗过载压电式工业装备振动监控MEMS加速度计的仿真分析与设计

针对工业装备振动监控对测振传感器的实际需要,设计了一种具有全方位抗过载结构的压电式加速度计,通过MATLAB对本征频率与灵敏度进行理论分析并做出结构参数优化设计,同时通过有限元分析软件ANSYS对所设计的传感器结构进行三维建模,添加力-电多物理场耦合等载荷进行静力、模态及动力等仿真分析,验证设计可行性,进一步确定结构参数,得出该结构压电式加速度计的本征频率、灵敏度及线性度仿真结果分别为29.8 kHz、0.2 mV/g和0.11%。

反舰导弹的模糊变结构控制设计

为了削弱变结构控制中的颤振现象,采用了模糊变结构控制方法,并将该方法应用于反舰导弹的过载控制系统的设计中。首先,利用变结构控制方法设计了导弹的控制律。由于变结构控制中的切换控制项会引起颤振现象,因此采用模糊控制器对其进行调整,从而构建了一种模糊变结构控制器。然后,举例进行仿真,仿真中分别采用了传统变结构控制方法和模糊变结构控制方法设计过载控制系统。仿真结果的对比显示了模糊变结构控制方法的优越性。

冲击载荷作用下两种HMX基抗高过载炸药损伤特性

为研究炸药在高过载条件下的损伤特性及损伤破坏机理,选取两种不同成型工艺下(浇注,压装)的奥克托今(HMX)基抗高过载炸药作为研究对象,用冲击波感度试验对炸药进行冲击损伤,通过CT检测表征试验前后炸药的损伤程度,同时测试了冲击损伤后炸药的冲击波感度。CT检测结果表明,冲击损伤后压装成型炸药各观测界面均未出现宏观损伤,而浇注成型炸药在距见证板一端7~8mm位置,出现了长度7~8mm、直径1~2mm的孔洞,浇注炸药在距离下端面40mm以上,损伤后的CT值降低1%~5%,压装炸药在距离下端面50mm以上,损伤后的CT值升高1%~8%。冲击损伤后两种炸药的冲击波感度均降低,其中浇成型注炸药由未损伤时的临界隔板厚度25~27mm下降到13~15mm;压装成型炸药由未损伤时的临界隔板厚度38~40mm下降到30~32mm。

弹载制导系统抗振动与高过载冲击设计仿真

分析了振动和高冲击对弹载制导电子系统不同的破坏机理.并且针对炮弹弹载制导系统的振动与冲击环境进行了抗振动与抗高过载冲击的结构设计.微型化电路结构设计提高了电子系统的固有频率,减小了共振引起的疲劳效应.灌封材料的应用和橡胶-泡沫铝交迭式隔振器设计,提高了系统的抗冲击能力.利用ANSYS软件对弹载制导系统进行了模态分析和瞬态冲击分析,获得了系统的固有频率、最大应力和最大位移.仿真结果验证了抗振动与抗高过载冲击设计方法的合理性.