爆炸分离冲击仿真分析以及冲击响应谱低频调节试验方法

本文介绍了爆炸分离冲击试验工程中所遇到的问题以及对试验件造成的影响,通过分析级间分离实测数据与工程试验测试数据的差别,找出优化试验系统的方法。通过仿真软件对2种火工爆炸分离冲击环境模型进行数值模拟,对2种仿真试验结果进行比对。试验结果表明通过增加试验系统的配重质量,可以有效降低爆炸分离冲击响应谱的低频量级,以达到试验控制的目的,能有效、真实地模拟级间分离的爆炸冲击环境。

实测爆炸分离冲击数据的分析和处理

由于爆炸分离冲击环境的频带宽(可到100 kHz)、加速度大(可到300 000gn),常常导致测量数据失真。对实测的爆炸分离冲击数据应分析、确认、修正后才能使用。分析了放大器的压摆率对信号频率的限制,讨论了某实测爆炸分离冲击信号零漂产生的原因,应用小波分析的方法对失真的冲击波形进行了分解和重构,提取了真实的爆炸分离冲击信号。

统计能量分析法在爆炸分离冲击响应预示中的应用

针对复杂结构的爆炸分离冲击问题,文章采用统计能量分析方法对其响应进行了计算分析。首先对切割索产生的连续载荷进行了离散处理,然后基于统计能量分析并结合虚拟模态综合法,对航天器分离过程中的冲击响应进行了预示。得到的结果符合爆炸分离冲击环境下结构响应特征及其传递规律,对航天器抗冲击设计与评估具有一定的参考价值。

爆炸分离冲击数据的零漂校正

目的为消除爆炸分离冲击信号中的零漂趋势项,提出一种爆炸分离冲击数据处理方法。方法基于分段和线性拟合思想,获取测试数据的零漂趋势项。通过分析原始信号和校正信号的频谱相关性,定量讨论分段窗口数对试验数据有效性的影响规律,进而给出爆炸分离冲击加速度信号的校正原则。结果通过对试验数据进行有效性分析与校正,能够较好地抑制积分零漂,消除基线零漂趋势项对冲击谱的影响。结论该方法可提高试验数据的准确性和有效性。

爆炸分离冲击环境的模拟试验技术进展

很多事实表明,由火工装置动作产生的爆炸分离冲击环境对航天器具有较强的破坏效应,引起了数量可观的航天器硬件故障。但由于分析技术的缺乏,设计者对试验具有强烈的依赖性。因此,爆炸分离冲击环境的模拟试验技术一直受到人们的关注。在简介爆炸分离冲击环境的基础上,对其模拟试验技术进行了较全面的总结和分析,包括标准波形模拟、电磁振动台模拟、火工装置模拟、机械碰撞装置模拟等等,最后讨论和展望了今后的发展趋势。

一种电磁式爆炸分离冲击环境模拟试验技术研究

爆炸分离冲击是航天器所经历的最严酷的力学环境之一,为了避免一些箭载仪器设备或者结构在飞行中损坏,因此需要进行爆炸分离冲击环境试验。本研究针对航天产品爆炸分离冲击环境宽频响、高作用幅值的特点,提出了非接触式电磁激励响应板方式的爆炸分离冲击环境模拟试验方法,建立了电磁激励系统多物理场耦合模型,开展了电磁激励爆炸冲击环境模拟的试验研究,获得薄板在电磁加载过程中洛伦兹力和薄板响应的关系,揭示了采用该方法进行冲击环境预示与控制的机理,为实现电磁激励载荷作用下的结构响应的可预测提供了研究基础。

空空导弹爆炸分离冲击试验分析

目的获取某型空空导弹爆炸分离冲击试验的条件及方法。方法针对爆炸分离冲击环境高频响、高量级、短时间等特性,分析获取爆炸分离冲击信号的方法,以及相应的冲击响应谱、归纳数据处理方法。结果通过测试得到某型空空导弹的爆炸分离数据,进行了冲击响应谱和归纳分析,得到了不同测点位置爆炸分离冲击的特性。结论形成了一种适用于空空导弹的合理、易实施的爆炸分离冲击试验条件及试验方法。

双层响应板式爆炸分离冲击环境模拟试验研究

爆炸分离冲击环境是航天器所经历的最严酷的力学环境之一,为了避免一些箭载仪器设备或者结构在飞行中损坏,因此需要进行爆炸分离冲击环境试验。针对高量级爆炸分离冲击试验设计难、影响试验结果因素多的特点,作者提出了基于机械撞击方式的双层板式爆炸分离冲击环境模拟方法,同时该方法也适用于火工品激励方式的爆炸冲击模拟试验。本研究中首先建立双层板式爆炸冲击环境模拟装置的有限元分析模型,采用Latin超立方的试验设计优化方法,确定试验样点,并进行撞击过程的计算模拟,然后对有限元模型中的关键参数进行优化设计,使获得的计算结果和试验结果的偏差最小。最后,用有限元模拟结果对优化的设计进行了验证,结果表明基于优化的计算模拟时间被大大压缩,其可实现冲击环境模拟试验的预测,对关键参数的处理方法可以用于其它类型试验的试验装置设计中,并可以大大提高了整个试验的准确性和效率。

爆炸分离冲击信号修正及结构状态分析

为了对爆炸分离冲击信号进行有效性分析及校正,进而对关键结构的状态变化进行分析,基于离散小波分解方法,对实测分离冲击信号及其速度积分进行校正,去除零漂趋势项。选取冲击结束后剩余自由响应阶段,对结构状态进行分析,基于冲击信号初始谱及剩余谱相关性分析,提出确定剩余自由响应阶段起始分析时间的确定方法。对该剩余响应信号结合频域窗滤波后进行谱分析,通过2轮试验中相同位置固有频率的改变,判断结构的状态变化。有效去除了某实测信号的零漂趋势项,确定了剩余自由响应阶段起始分析时间,基于频谱分析结果得到了某结构的状态变化。该分析可为复杂序贯试验过程中非平稳冲击情形下的关键结构状态监测及分析提供一种解决思路及方法。

基于BP神经网络的星箭分离冲击环境分析及软件开发

星箭分离是卫星发射的关键环节,直接关系到火箭发射的成败。卫星与火箭一般通过包带紧锁装置连接,利用爆炸螺栓实现卫星和火箭的分离,在分离过程中受卫星对接、预紧力应变能等因素影响,进而产生一个影响卫星发射的高频冲击环境。文章以BP神经网络为基础,分析星箭分离冲击环境,探讨星箭分离冲击环境软件开发。

爆炸分离冲击试验方法标准研究

概述了航天型号飞行中面临爆炸分离冲击环境的影响 ,介绍了国内外航天型号研制中所使用的有关爆炸分离冲击试验方法标准的情况 ,分析了国内航天产品有关爆炸分离冲击环境和试验方法标准的现状与存在的问题 ,提出了相关标准制定 (修订 )的建议和意见。

爆炸分离冲击环境测量中滤波频率影响研究

概述了航天器的爆炸冲击环境特点,介绍了爆炸冲击环境测量过程中存在的问题,阐明了测量系统各环节采取低通滤波器的必要性。以实测数据为例,研究了不同低通滤波截止频率对数据分析结果的影响,并针对性地提出了爆炸分离冲击测量中滤波器频率的设置建议。

点式火工分离装置冲击载荷作用机制的数值模拟研究

为定量分析点式火工分离装置冲击载荷作用机制,以典型爆炸螺栓连接结构为对象,分别建立了爆炸过程、应变能释放过程、撞击过程的数值计算模型,分析了分离过程中三种不同的物理过程及其诱发响应的机制,讨论了不同阶段不同区域内的结构响应特征。得到的结果符合相关标准描述的一般规律。从定量角度研究了分离过程中三种机制对响应的贡献及其特征,计算结果为相关产品的设计、试验与评估提供了参考,也为爆炸分离冲击载荷与响应提供了一种可行的数值分析方法。

基于LS-DYNA的包带式星箭连接装置分离过程和冲击响应分析

采用显式非线性动力学分析方法来研究包带式星箭连接装置的分离过程和冲击响应,给出了有限元建模和预紧力施加方法,采用LS-DYNA软件计算得到某包带式星箭连接装置的包带动态包络和冲击响应;分析了对接框刚度、抗剪凸台、分离弹簧和拉伸弹簧刚度系数等参数对分离冲击的影响,并采用单自由度"弹簧-质量"系统模拟缓释过程,讨论了缓释过程对分离冲击的影响。结果表明:①采用显式非线性动力学分析方法能够同时解决星箭分离过程仿真和冲击响应分析问题;②增加对接框刚度,合理设计抗剪凸台高度,适当减小分离弹簧推力和拉伸弹簧拉力均可降低分离冲击响应;③延长解锁装置释放时间能够同时降低最大冲击响应峰值及其对应频率。

星箭分离面径向冲击预示的简化圆环分析方法

星箭分离冲击是航天器所经历的较为严酷的力学环境之一。为了预示星箭分离面的径向冲击响应,基于星箭对接框承受轴对称径向载荷的假设,提出一种简化的轴对称圆环振动模型,采用有限元法数值验证简化模型的有效性。采用星箭对接框的简化圆环方法,分析包带预紧力、对接框主要结构参数与冲击响应的关系,以及包带和卡块质量对冲击的影响。分析结果表明,分离面径向冲击随着包带预紧力增加而增大;考虑包带和卡块质量的影响,延迟对接框应变能释放时间。在保证星箭可靠连接和分离的前提下,减小包带预紧力、延长对接框应变能释放时间,是降低分离面径向冲击的有效手段。

降低火工解锁螺栓分离冲击的技术研究

为了使火工解锁螺栓在分离过程中产生的分离冲击降到最小,对一种典型的火工解锁螺栓工作原理进行分析,确定了影响分离冲击的关键因素为分离部件的质量和起爆器装药量;并通过结构尺寸优化和起爆器装药小量化两种技术途径,分别使分离部件的质量从83g减小到17g,起爆器装药量从45mg减小到35mg。极限承载力与分离冲击试验结果表明:上述两种技术途径使火工解锁螺栓的分离冲量从1.667N·s降低到0.4N·s,分离冲击得到了大幅度降低。

级间分离装置地面爆炸分离试验冲击数据分析方法比较研究

为了获取级间分离装置地面爆炸分离试验高量级冲击数据的特征,以某火箭一二级分离装置为例,设计搭建了试验测试方案和测试系统。针对冲击数据出现的零漂问题,利用最小二乘法和小波分析分别进行了处理,并对典型测点冲击响应谱数据进行了归纳分析。结果表明:在整个时域历程中,以最小二乘法对原始数据进行去趋势项处理,能在一定程度上减轻原始数据零漂所引起的冲击响应谱低频数据过大的现象,而小波分析则可以较好地解决冲击响应谱低频数据过大的问题。从所有测点的冲击响应谱有效数据可以看出,各测点冲击响应谱数据变化趋势一致,法向冲击响应谱最大,切向冲击响应谱最小,轴向冲击响应谱介于两者之间,分析结果对获得箭体关键部位的冲击环境条件具有重要参考意义。

一种低冲击分离螺栓的设计

介绍了一种低冲击分离螺栓的设计,重点介绍了螺栓承载能力的设计以及电起爆器的设计,并对低冲击分离螺栓进行了性能试验。试验结果表明,分离装置的设计方案正确、工作可靠、性能稳定,满足技术要求,为同类产品的设计提供了一定参考。

肩四针加压冲击注射分离粘连治疗肩周炎

肩关节周围炎简称肩周炎,因其好发于50岁左右的中老年人,故又名“50肩”,是多种原因引起的肩关节滑膜及周围滑囊炎症和周围软组织的无菌性炎症,导致关节滑膜及关节周围滑囊的粘连,关节周围组织韧带痉挛、挛缩。急性炎症期较剧烈炎性疼痛,慢性期疼痛是由于关节腔、关节囊、韧带、滑囊的粘连牵扯,并引起肩关节活动功能受限。

三维非分离型有限长冲击响应滤波器组的设计

提出了一种新的三维非分离线性相位二通道并具有完全重构的有限长冲击响应滤波器组的设计方法，与McClellan变换采用频率变换不同的是该方法是利用变量代换方法。通过调整一维窗函数的参数和传递函数可以灵活地控制三维滤波器的频率特性。最后给出了几个设计实例。