基于有限元分析的导引头碰断开关胶合热力学仿真研究

碰断开关组件是导引头的重要组成部分,通常安装于导引头壳体内部,为导弹触发引信提供触发信号。随着导引头技术的发展,碰断开关的安装位置发生了前移,并用极薄的覆铜带线通过特定的胶粘接于整流罩上。这种碰断开关的改变,使得“哑弹”的发生率大大降低,同时也提高了打击的速率。然而,弹体在实际飞行过程中的情况非常复杂,除了高速飞行摩擦空气产生的热量以外,还有风阻带来的挑战,而这些会直接作用于整流罩上,传导至碰断开关,因此,覆铜带在导引头飞行过程中的热学、力学环境中的状态,对整弹工作可靠性与系统稳定性控制会产生十分重要的影响。通过工程计算,利用有限元仿真手段模拟导引头的工作环境,解算出粘接胶的极限热力学参数,这将为导引头碰断开关的装配提供关键依据。

激光红外复合制导光学系统小型化共孔径设计

半主动激光探测制导和红外成像制导结合使用能够获得主被动探测模式,提升导引头的全天候探测能力、抗干扰能力和目标捕获跟踪能力。激光红外复合制导导引头中光学系统的性能直接影响制导武器系统的探测距离、目标识别和命中精度。若复合导引头采用分离孔径式光学系统,每一个通道采用单独的光学结构和探测器,较容易实现,但会带来空间配准等方面的问题,并且系统体积和质量较大。文中采用共孔径光学结构,考虑激光(1.064μm)和红外(8~12μm)光谱波段的透过率,通过焦距匹配方法共用整流罩和一片高透过率透镜完成复合光学设计。激光信号通过整流罩和第一片透镜聚焦,被位于孔径中心的平面反射镜反射到镜筒侧面,由四象限探测器接收。红外光信号经孔径外围通过,由包含衍射透镜的三片透镜成像到非制冷焦平面探测器上。整个光学系统经过-45~60℃无热化设计,光学系统整体结构简单紧凑、体积小,总长小于86 mm,口径小于62 mm。此光学系统设计可以应用于激光红外复合制导火箭弹、导弹等武器平台,为高效费比的高技术战争提供技术储备。

一种电子组件检测接触装置设计与应用

电子组件作为某导引头产品的重要组成部分,由各电子部件及电子舱底座组成,可实现对探测器输出信号的处理,并形成进动部件的修正信号;与弹载计算机进行串口通信,完成弹载计算机的装订任务并实时输出目标的跟踪角速度、框架角、跟踪状态信息;控制解锁电路实现对部件的锁定和释放。装调过程中存在组装不便利、易误操作、质量一致性差等问题,分析了问题产生的原因,通过接线关系的梳理、电子组件检测接触装置结构件的设计、电气设计、实物组装、试验验证等过程,从根本上杜绝了该问题的发生,保证了装夹的可靠性,提高了装调效率。

某型号导引头电子组件柔性互连技术研究

导引头系列产品中,非规则线缆的广泛应用、大批量需求及纯手工制作的生产特点,已满足不了导引头生产装配的自动化发展需求。针对导引头系列产品的小型化、轻量化、集成化发展趋势,需要一种新型电气互连方式来解决产品生产过程中非规则线缆制作这一瓶颈问题。利用电子组件柔性互连技术,采用刚柔结合印制板制造形式,实现了电信号在导引头内的稳定传输与可靠连接,经过抗载验证,满足了导引头抗载应用需求,达到了导引头非规则线缆自动化、批量化制作的目的。

一种新型尖峰浪涌保护电路的研究

针对某航空产品直流电源系统中的过压浪涌和欠压浪涌,设计了一种新型浪涌保护电路,该电路要求用电负载能够承受80 V/50 ms的过压浪涌、8 V/50 ms的欠压浪涌和600 V/μs的尖峰电压。传统的航空直流抗浪涌电路,结构较复杂,效率低,对额定输入时的效率影响也较大,故设计了采用功率管控制输出,功率管为SM1U21PST,其耐压值为120 V,最大电流为10 A,在浪涌电压为80 V、后级电路工作电流大于10 A的条件下可持续将输出电压稳定在36 V,确保后级电路正常工作。通过实验验证,该电路和所设计的控制方法能有效抵抗航空直流电源中的浪涌,并使电路取得较高的效率。

高精度双曲线镜筒零件加工工艺设计

以典型薄壁零件双曲线镜筒为例,针对其精度高、刚度弱和易变形的加工难点进行工艺设计,采用切削仿真软件计算零件加工变形量,通过合理的工序划分、巧妙的夹具设计以及数控程序优化等方法,有效控制零件加工及使用过程中的变形,实现零件的批量稳定化加工。

基于模型的工艺与设计协同体系构建与管理技术探索

面对日益激烈的市场竞争,制造型企业的科研项目数与日俱增,产品的生产模式由少品种大批量向多品种变批量转变,传统的串行生产组织模式已经不能满足生产需要,必须向并行协同的模式转变。随着“中国制造2025”战略的实施,越来越多的制造型企业正在加快发展数字化协同研发制造一体化模式。

有限元法在零件加工中的变形分析及控制实例

在机械加工领域,对于过程中的动、静、热特性分析具有重要作用。切削加工中的应力、变形等都可以通过有限元分析的方法在一定程度上得以预知,从而在进行工艺设计工作时有了较为准确的依据。本文通过几种应用实例,对有限元分析在零件加工中的应用加以论述。

基于光线追迹非同轴激光雷达重叠因子影响因素的分析研究

重叠因子是影响激光雷达系统探测近距离大气的一个关键因素,对其进行精确计算有利于获得更准确的探测结果.为此,提出了一种通过光线追迹获得非同轴激光雷达系统重叠因子的仿真方法.该方法利用ZEMAX分别对载入真实机械结构的发射系统和望远镜接收系统进行光线追迹,确定出同一距离处激光强度分布和望远镜的视场函数分布,通过计算重叠区域被望远镜视场函数加权后的激光强度占激光总强度的比例,可得到该距离处的重叠因子,最后通过不同距离处的重叠因子拟合出完整的重叠因子廓线.此外,利用此方法对一套激光雷达系统进行了几何因子廓线仿真,并分析了系统轴间距、光轴失调角度、激光发散角、望远镜视场角以及次镜机械遮挡对系统重叠因子廓线的影响.仿真结果表明当激光光轴偏离望远镜光轴的角度等于望远镜视场角和激光发散角差值的1/2时,远场的重叠因子不能达到1,这对激光雷达系统的设计和安装提出了更高的要求.

一种框架类测角装置内环组件静平衡调试方法

导引头位置标定系统是一种框架类测角装置,其内环组件的静平衡度直接决定产品性能的稳定。充分利用压力传感器的优势,通过HX711进行模数转换、数据采集,将采集的结果显示在液晶显示屏上,并对数据分析处理,设计了一款自动测量导引头位置标定系统内框架静平衡的装置。该装置通过内嵌的4个压力传感器,实现产品内框架在平衡刀架上放置时,若产品不平衡,由于重力的作用,内框架某一端会压在平衡装置上,通过显示压力值的大小,利用最小二乘法拟合,实现压力值与产品增减垫片厚度值的关系式,并验证关系式的一般性,实现一次计算即可实现某导引头位置标定系统内框架静平衡的准确调试。

基于抗高过载的印制电路板防护技术研究

末制导炮弹在发射时会产生很大的轴向过载,要求制导产品的光、机件及电路板都要有耐高过载能力,电子器件和印制电路板是弹体系统的重要组成部分,其机械结构在冲击力的作用下要承受高过载。生产实际中,由于印制电路板无法承受高过载,导致产品损坏不能正常工作的现象屡见不鲜。因此,针对电路板元器件验收提出了DMAIC法,提高元器件自身质量;对产品微间距、高密度的电路板提出焊料预制和优化焊接过程预置强度的真空焊接技术,保证电路板焊接质量稳定;优化聚氨酯灌封材料配比,实现多电路板组合舱体灌封工艺提升,提高电路板强度,并从动力学角度研究炮射产品零部件间间隙的精密装调方法,从上述几方面实现单/多印制电路板抗高过载能力的全面提升。

大型薄板类零件数控铣削加工及质量控制

针对某大型薄板类零件的加工进行研究,设计制造出适合该零件加工的夹具,该夹具能够使操作人员快速装夹零件、提高效率并减小加工误差。采用高精度数控探头对装夹后的大型薄板零件进行检测,提取不同区域的深度尺寸,获得零件的真实装夹状态,采用计算机VB6.0软件编制数控转换程序对数控程序进行处理,对标准数控程序的加工深度根据装夹情况进行修正,从而减小装夹误差对零件加工质量的影响。通过进行大量的工艺试验和改进工作,摸索出了加工该零件较合理的切削参数,可以在刀具耐用度高的情况下,提高生产率,节约生产成本,解决了该类薄板零件加工和质量控制的难题。

飞行保护头盔人机工效分析与仿真

基于飞行保护头盔功能拓展、人机工效性能提升的需求,给出了飞行保护头盔的人机工效分析、仿真方法和仿真实例。首先,进行飞行保护头盔人机工效影响因素识别和视觉、听觉、骨骼受力、血流神经等方面的健康影响分析,建立飞行保护头盔人机工效评价的一般流程和方法;其次,阐述飞行保护头盔人机工效仿真原理,以质量特性仿真为实例给出完整的仿真分析过程:最后,进行仿真模型建立、参数设定、仿真计算和结果评价,并落实设计改进于实物样机。通过飞行保护头盔人机工效分析与仿真,包括要素识别、影响分析、仿真方法展示等,为获得人机工效性能更优的飞行保护头盔提供了基础。

某军用产品SMT锡膏印刷质量控制与实现

表面组装技术(SMT)是目前电子组装行业中最流行的一种技术和工艺,自20世纪70年代初推向市场以来,逐渐成为现代电子组装产业的主流。SMT的核心工艺能力建设主要是指SMT的装联工艺过程,因此要想获得良好的产品质量、做到无缺陷的大批量生产,应谋求SMT装联工艺过程的最佳化。锡膏印刷是SMT生产线的第一道工序,直接影响后续贴片、回流焊、清洗、测试等工艺过程,以及标准表贴器件组装的质量和效率。对其实施过程进行工艺控制,使产品采用最佳的生产工艺,从而保证电子产品的最终质量与使用可靠性。以DEK HORIZON 8型全自动丝网印刷机为硬件基础,结合某军用产品4类PCBA的特点,通过合理的验证试验与过程控制,对锡膏印刷工艺参数进行研究,以实现产品高质量生产。

基于激光测距的三维激光雷达成像系统设计

为了通过激光测距获取目标的三维图像,本文研究了三维激光雷达的基本工作原理、器件选型与集成测试,并讨论了不同测试条件对测试结果的影响。通过激光扫描识别整个测试区域中的目标,然后再根据激光光源到目标的距离信息实现目标三维结构的复现与重建。讨论与分析了该系统所需要的器件类型与参数,最终确定了系统中各模块的型号参数与特性。实验测试了不同位置的光强,结果显示,不同强度及位置对应的激光能量可以用于表示目标的三维位置坐标,验证了系统的可行性。

某制导系统目标探测故障分析研究

制导系统是一种能够实现目标探测、目标搜索及目标打击的武器系统,一般包括目标识别系统、计算机控制系统及火炸药装置,通过计算机控制各系统的工作时序及具体动作指令。目前,制导系统的实际应用条件日益复杂,对目标识别系统质量要求及抗干扰能力提出了更多维度的需求。某制导系统采用的是激光半主动比例导引,其对目标的探测识别主要依赖前端部件导引头实现,导引头作为光机电一体化复杂产品,设计过程中规定了质量缺陷的分类及处理方法,但具体故障的分析方法并未详尽分析。为进一步控制制导系统批量科研生产过程中导引头实物质量,针对目标探测故障,建立故障树分析故障原因,并采取相应具体措施提高过程控制要求,达到全面质量控制的目的。

基于航空技术的轴流风机CFD智能仿真优化

利用航空技术对空调用轴流风机进行CFD仿真,建立了可灵活快速变形的轴流风机参数化模型,通过研究不同转速、风量、压力等工况条件下不同风机设计参数对轴流风机性能的影响,形成了一套适用于实际生产设计场景中的轴流风机智能优化平台,并对某型号风机在22000m3/h流量的工况下的性能进行优化设计。优化后模型效率提升明显,其静压效率由35.3%提高至40.8%,全压效率由59.6%提高至65.7%。

使用TensorRT进行深度学习推理

TensorRT是一个高性能的深度学习推理平台。它包括一个深度学习推理优化器和运行时为深度学习推理应用程序提供低延迟和高吞吐量。给出了一个使用TensorRT快速构建计算管道的例子,实现通过TensorRT执行智能视频分析的典型应用。该示例演示了使用片上解码器进行解码、使用片上标量进行视频缩放和GPU计算的4个并发视频流。为了演示的简单性,只有一个通道使用NVIDIA TensorRT执行对象标识,并在标识的对象周围生成包围框。该示例还使用视频转换器函数进行各种格式转换,使用EGLImage来演示缓冲区共享和图像显示。最后采用GPU卡V100对ResNet网络进行TensorRT加速性能的实际测试,结果表明TensorRT能够使吞吐量提升大约15倍。

钛合金薄壁零件加工工艺技术研究

结合钛合金零件的加工特点,对钛合金薄壁零件进行深入分析,通过切削刀具材料、刃磨角度、切削要素、加工流程、浇注方式和夹紧力的制定等参数选择,解决钛合金薄壁零件精度高、难加工和易变形的切削难题。提高零件加工质量,从而达到保证零件尺寸精度及形位公差的目的。

基于温湿度控制的红外热风联合干燥机设计与试验

为提高热风干燥热效率和干燥均匀性,设计了一款基于温湿度控制的红外热风联合干燥机,分析了气流分配室作为干燥机的关键部件对腔室内部流场分布的影响规律。结构仿真中,以气流控制方程和标准kε湍流模型为理论模型,利用CFD软件对气流分配室内腔进行数值模拟分析,得到气流在气流分配室内腔的流动特征,对原物理模型的腔体厚度H进行结构优化,进行了试验验证。结果表明,加入均风板可以显著提高气流分配室内气流速度偏差比和速度不均匀系数;优化后腔体厚度H=100 mm的气流分配室能够很好解决出风口气流分布不均的现象,出风口速度偏差比和速度不均匀系数分别由44.9%和30.2%降低至7.2%、7.0%。验证试验结果表明,平均速度相对误差为4.21%,速度不均匀系数相对误差为1.4%,速度偏差比的最大误差为1.48%,说明结构设计合理,均化气流的效果明显。以鲜面条为研究对象,对该机性能进行试验,得到此红外热风联合干燥时间(50 min),比单一热风干燥的时间缩短了16.7%。