引信經(jīng)典后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)對(duì)過(guò)載時(shí)間的響應(yīng)特性

李來(lái)福，王雨時(shí)，聞泉

(南京理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，南京210094)

引信經(jīng)典后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)對(duì)過(guò)載時(shí)間的響應(yīng)特性

李來(lái)福，王雨時(shí)，聞泉

(南京理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，南京210094)

為了優(yōu)化設(shè)計(jì)引信后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)的保險(xiǎn)和解除保險(xiǎn)性能，應(yīng)用剛體動(dòng)力學(xué)理論和仿真軟件ADAMS、LS－DYNA分析了引信經(jīng)典彈性后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)和剛性后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)對(duì)不同后坐過(guò)載作用時(shí)間的響應(yīng)特性，得到了不同后坐過(guò)載時(shí)間下兩類后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)解除保險(xiǎn)時(shí)間響應(yīng);兩類后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)不同的解除保險(xiǎn)時(shí)間表明兩類保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)對(duì)相同后坐環(huán)境響應(yīng)特性不同;過(guò)載作用時(shí)間影響保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)解除保險(xiǎn)正確性;在后坐過(guò)載系數(shù)較大時(shí)，彈性保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)和剛性保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)均可能解除保險(xiǎn);在后坐過(guò)載系數(shù)較小時(shí)，無(wú)論過(guò)載作用時(shí)間如何變化，剛性保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)均不能解除保險(xiǎn)，而在過(guò)載作用時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)彈性保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)解除保險(xiǎn)情況;因此，針對(duì)不同后坐過(guò)載作用時(shí)間應(yīng)注意正確選擇引信保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)的類型。

引信;系統(tǒng)設(shè)計(jì);仿真;后坐保險(xiǎn);過(guò)載時(shí)間;彈性保險(xiǎn);剛性保險(xiǎn)

引信后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)主要分為彈性后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)和剛性后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)。引信經(jīng)典單自由度彈性后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)和剛性剪切后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠，廣泛地用于引信保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)。

雖然引信單自由度彈性保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)和剛性剪切保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是目前未見(jiàn)有關(guān)于引信單自由度彈性后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)和剛性剪切保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)對(duì)后坐過(guò)載作用時(shí)間響應(yīng)特性的研究文獻(xiàn)，也未見(jiàn)有對(duì)比分析引信彈性后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)和剛性剪切后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)對(duì)后坐過(guò)載響應(yīng)特性的文獻(xiàn)。文獻(xiàn)［1－2］只介紹了引信單行程保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性及保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)慣性件速度響應(yīng)計(jì)算方法，并指出剪切銷保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)及剪切銷常用材料。文獻(xiàn)［3］將引信雙自由度后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)等效為單自由度后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)，通過(guò)動(dòng)態(tài)仿真研究了等效單自由度保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)和雙自由度后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)的安全性和可靠性。文獻(xiàn)［4］通過(guò)試驗(yàn)的方法研究了剪切銷動(dòng)態(tài)抗剪強(qiáng)度在不同過(guò)載加載速率下的變化情況。文獻(xiàn)［5］設(shè)計(jì)了引信橫向不等徑、彈簧式和剪切銷式剪切裝置，并通過(guò)試驗(yàn)對(duì)比其性能優(yōu)缺點(diǎn)。

以槍榴彈發(fā)射過(guò)載環(huán)境為背景，運(yùn)用剛體動(dòng)力學(xué)理論分析引信單自由度后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)對(duì)后坐過(guò)載的響應(yīng)特性，并運(yùn)用ADAMS和LS－DYNA分別仿真引信單自由度彈性后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)和剛性剪切后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)對(duì)不同后坐過(guò)載的響應(yīng)過(guò)程，分析兩類引信保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)對(duì)不同過(guò)載作用時(shí)間響應(yīng)的差異，為正確選用引信后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)提供參考。

1 引信兩類后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)

1.1 單自由度彈性后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)

某槍榴彈引信單自由度后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)如圖1所示。該單自由度彈性后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)主要由慣性筒1、保險(xiǎn)球2、引信體3、慣性簧4等組成。其中慣性筒1是保險(xiǎn)件，保險(xiǎn)球2是被保險(xiǎn)件，引信體3是結(jié)構(gòu)件，慣性簧4是抗力件。其作用原理如下:

圖1 單自由度彈性后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)

引信勤務(wù)處理階段意外跌落時(shí)，慣性筒受到跌落沖擊力的作用。跌落初始時(shí)刻，較小的沖擊力不足以使慣性筒運(yùn)動(dòng)，慣性筒在彈簧抗力和引信體對(duì)慣性筒的反作用力作用下保持平衡。當(dāng)沖擊力增大到一定程度超過(guò)彈簧抗力時(shí)，慣性筒相對(duì)于引信體開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)。隨著慣性筒進(jìn)一步壓縮彈簧，彈簧抗力逐漸增大。由于跌落作用時(shí)間較短，故慣性筒在釋放保險(xiǎn)球前就開(kāi)始回彈，從而保證勤務(wù)處理安全。

引信發(fā)射時(shí)慣性筒受后坐力作用。開(kāi)始時(shí)刻，較小的后坐力不足以使慣性筒運(yùn)動(dòng)。隨著后坐力增大到一定數(shù)值后，慣性筒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。慣性筒向下運(yùn)動(dòng)到某個(gè)位置時(shí)，釋放作為被保險(xiǎn)件的保險(xiǎn)球，此時(shí)后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)解除保險(xiǎn)。

對(duì)圖1單自由度彈性后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行物理模型簡(jiǎn)化，假設(shè):把彈性后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)看作一個(gè)理想無(wú)阻尼振動(dòng)系統(tǒng);認(rèn)為機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧剛度系數(shù)保持不變;只考慮保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)的垂直運(yùn)動(dòng)，忽略其擺動(dòng)的影響。

上述保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)力學(xué)簡(jiǎn)化模型如圖2所示，圖2中m為慣性筒等效質(zhì)量;k為彈簧剛度系數(shù)。

圖2 彈性后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)慣性筒運(yùn)動(dòng)前的力學(xué)簡(jiǎn)化模型

彈性后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)受到?jīng)_擊激勵(lì)后，逐漸打破機(jī)構(gòu)受力平衡。慣性筒受力狀態(tài)如圖3所示。

圖3 彈性后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)慣性筒受力

在后坐過(guò)載開(kāi)始作用階段，慣性筒受彈簧反作用力N、引信體對(duì)慣性筒的反作用力F1和后坐過(guò)載作用力F的共同作用而保持靜止，因其受力平衡得:

式(2)中:x為慣性筒響應(yīng)位移;t為后坐過(guò)載作用時(shí)間;a(t)為后坐過(guò)載加速度;F為慣性筒所受后坐力;k1為彈簧的剛度系數(shù);λ為彈簧裝配時(shí)的預(yù)壓量;N為彈簧抗力;m為等效質(zhì)量:慣性筒質(zhì)量m1與三分之一彈簧質(zhì)量m2的質(zhì)量和，即

一般彈丸跌落和發(fā)射時(shí)后坐加速度曲線為單波峰曲線。為簡(jiǎn)化分析，以半周期正弦后坐過(guò)載近似作為后坐過(guò)載激勵(lì)，研究慣性筒位移隨過(guò)載系數(shù)和過(guò)載作用時(shí)間小的響應(yīng)規(guī)律;當(dāng)過(guò)載系數(shù)為k、作用時(shí)間為t時(shí)，后坐過(guò)載加速度a=kg設(shè)后坐過(guò)載激勵(lì)作用時(shí)間為正弦周期的一半，即因此隨著后坐過(guò)載的增大，在t0時(shí)刻后坐過(guò)載大小等于彈簧反作用力，此時(shí)F1=0，N= F，則

因此，在0≤t≤t0時(shí)，慣性筒位移x=0。

當(dāng)t＞t0時(shí)慣性筒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，建立解除保險(xiǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中慣性筒運(yùn)動(dòng)微分方程如下:

整理式(3)得:

對(duì)式(4)求解，得慣性筒位移響應(yīng):

將t=t0時(shí)，x=0、˙x=0的初始條件帶入式(5)求出C1和C2:

只有在后坐過(guò)載對(duì)慣性筒的作用時(shí)間t≥t0時(shí)，慣性筒才開(kāi)始運(yùn)動(dòng)響應(yīng)。而慣性筒位移響應(yīng)解析表達(dá)式復(fù)雜，難以直觀看出后坐過(guò)載環(huán)境參數(shù)周期T和過(guò)載系數(shù)k的影響規(guī)律。

1.2 剛性剪切后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)

某槍榴彈引信剛性剪切后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)主要由剪切銷、慣性筒和保險(xiǎn)球等組成，其中保險(xiǎn)球?yàn)楸槐ｋU(xiǎn)件，慣性筒為保險(xiǎn)件，剪切銷為抗力件，引信體為結(jié)構(gòu)件，結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 剛性剪切后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)

彈丸發(fā)射時(shí)，在后坐過(guò)載作用下剪切銷很快被剪斷，慣性筒釋放，然后慣性筒在后坐過(guò)載作用下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)一定位移后釋放保險(xiǎn)球，接著保險(xiǎn)球又釋放其被保險(xiǎn)件。

剛性后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)主要受力元件為剪切銷。發(fā)射過(guò)程中剪切銷受力較復(fù)雜，會(huì)受到壓縮、彎曲、拉伸、剪切等多種形式的力的綜合作用。對(duì)其進(jìn)行理論分析較困難，因此通過(guò)仿真手段分析不同后坐過(guò)載作用時(shí)間下剛性剪切保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)中慣性筒位移響應(yīng)。

2 彈性后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)對(duì)后坐過(guò)載響應(yīng)數(shù)值仿真

2.1 彈性保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)對(duì)后坐過(guò)載響應(yīng)仿真模型

運(yùn)用ADAMS軟件仿真分析彈性后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)對(duì)后坐過(guò)載作用時(shí)間及過(guò)載系數(shù)的響應(yīng)。建立的仿真模型如圖5所示。初始裝配狀態(tài)下彈簧有預(yù)壓縮，引信體限制慣性筒上位移，慣性筒相對(duì)靜止。定義慣性筒模型質(zhì)量，在慣性筒與下?lián)鯄K之間建立彈簧;對(duì)上擋塊和下?lián)鯄K施加約束，將其固定于groud(地面);設(shè)定彈簧預(yù)壓載荷和彈簧剛度以及裝配狀態(tài)下的彈簧長(zhǎng)度;ADAMS中不能設(shè)定彈簧質(zhì)量，但彈簧質(zhì)量較輕，可以忽略。彈性后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)如表1所列。

圖5 單自由度彈性后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)仿真模型

表1 彈性后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)參數(shù)

當(dāng)后坐過(guò)載系數(shù)為30 000、作用時(shí)間為150μs時(shí)，所對(duì)應(yīng)的后坐過(guò)載系數(shù)曲線如圖6所示。其他不同作用時(shí)間、不同過(guò)載系數(shù)的后坐過(guò)載曲線與此類似。

圖6 按正弦規(guī)律簡(jiǎn)化的半周期后坐過(guò)載系數(shù)曲線

施加在慣性筒質(zhì)心上的后坐過(guò)載函數(shù)為

式(6)中:k為后坐過(guò)載系數(shù);m為慣性筒質(zhì)量;g為重力加速度;t為后坐過(guò)載作用時(shí)間;d*time為ADAMS“角度制”算法標(biāo)志。

2.2 彈性保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)對(duì)后坐過(guò)載響應(yīng)仿真結(jié)果

引信設(shè)計(jì)慣性筒位移達(dá)到9.95 mm時(shí)釋放保險(xiǎn)球，后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)解除保險(xiǎn)。下面以后坐過(guò)載系數(shù)為30 000、作用時(shí)間為0.6 ms時(shí)的仿真為例來(lái)說(shuō)明慣性筒運(yùn)動(dòng)過(guò)程。慣性筒運(yùn)動(dòng)位移狀態(tài)變化如圖7所示。

從圖7可看出，慣性筒位移隨著后坐激勵(lì)的增大而增大，并且增大幅度先是逐漸增大，然后逐漸減小;慣性筒在0.36 ms時(shí)達(dá)到最大位移。此時(shí)后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)解除保險(xiǎn)。

不同后坐過(guò)載下彈性保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)解除保險(xiǎn)時(shí)間仿真結(jié)果匯總?cè)绫?所列。

將表2列出的部分解除保險(xiǎn)時(shí)間仿真結(jié)果代入式(5)得慣性筒位移，以驗(yàn)證仿真結(jié)果，如表3所列。

慣性筒位移響應(yīng)仿真結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果較為一致，仿真結(jié)果可信。誤差原因是仿真時(shí)忽略了彈簧質(zhì)量。

由圖7和表2可以得出:當(dāng)相同作用時(shí)間的過(guò)載激勵(lì)施加于慣性筒上時(shí)，后坐過(guò)載系數(shù)越大，慣性筒位移響應(yīng)越快，后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)解除保險(xiǎn)時(shí)間越短;當(dāng)過(guò)載系數(shù)相同而過(guò)載作用時(shí)間不同的過(guò)載激勵(lì)施加在慣性筒上時(shí)，過(guò)載作用時(shí)間越長(zhǎng)，慣性筒位移開(kāi)始響應(yīng)時(shí)刻越滯后，慣性筒運(yùn)動(dòng)相同位移所用時(shí)間越長(zhǎng)，后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)解除保險(xiǎn)所用時(shí)間也越長(zhǎng);在過(guò)載作用時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，相比于后坐過(guò)載系數(shù)大小，彈性保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)對(duì)后坐過(guò)載作用時(shí)間更敏感。

圖7 彈性后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)慣性筒位移狀態(tài)

表2 彈性后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)解除保險(xiǎn)時(shí)間仿真結(jié)果ms

表3 慣性筒位移響應(yīng)仿真結(jié)果驗(yàn)證

3 剛性剪切保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)對(duì)后坐過(guò)載響應(yīng)數(shù)值仿真

3.1 剛性保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)有限元仿真模型

由于剛性剪切保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)中剪切銷受力復(fù)雜，且剪切銷變形屬于大變形，故運(yùn)用LS－DYNA仿真后坐過(guò)載作用下的慣性筒對(duì)剪切銷的剪切過(guò)程。簡(jiǎn)化仿真模型如圖8所示。

仿真時(shí)以cm·g·μs為基本單位，使用布爾運(yùn)算對(duì)模型進(jìn)行分割，并使用SOLID164實(shí)體單元掃掠劃分網(wǎng)格，將上述后坐過(guò)載分別施加于慣性筒上。對(duì)模型添加對(duì)稱約束，在引信體底面施加固定約束。

圖8 引信剛性剪切保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)1/4仿真模型

3.2 材料模型

引信體材料取7A04鋁合金。慣性筒材料取45鋼。剪切銷材料取HPb63－3Y銅合金。將7A04鋁合金、45鋼和HPb63－3Y銅合金的材料模型均定義為“MAT_PLASTIC_KINEMATIC”，各材料模型主要參數(shù)如表3所列。

表3 各材料模型主要參數(shù)［6－8］

3.3 剛性保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)對(duì)后坐過(guò)載響應(yīng)仿真結(jié)果

在ANSYS/LS－DYNA中對(duì)模型施加約束條件、施加載荷并設(shè)置求解參參數(shù)，運(yùn)用LS－DYNA求解器求解運(yùn)算，并在LS－PREPOST中查看數(shù)值仿真結(jié)果。

剪切銷剪斷時(shí)間、后坐保險(xiǎn)解除保險(xiǎn)時(shí)間(慣性筒運(yùn)動(dòng)位移9.95 mm的時(shí)間)仿真結(jié)果如表4所列(在此假設(shè)剪切銷剪斷仍未解除保險(xiǎn)，只有慣性筒位移9.95 mm之后才解除保險(xiǎn))。

表4 剪切銷剪斷時(shí)間/解除保險(xiǎn)時(shí)間μs

由表4可以看出在過(guò)載系數(shù)為3 000和10 000時(shí)，剪切銷均沒(méi)有被剪斷，后坐保險(xiǎn)也沒(méi)有解除保險(xiǎn)。在過(guò)載系數(shù)為20 000和30 000時(shí)，對(duì)應(yīng)7種作用時(shí)間，剪切銷均被剪斷，但是在過(guò)載系數(shù)為20 000、作用時(shí)間為0.15ms和0.3ms，以及在過(guò)載系數(shù)為30 000、作用時(shí)間為0.15ms時(shí)，后坐保險(xiǎn)沒(méi)有解除。同時(shí)也可以看出:當(dāng)過(guò)載系數(shù)相同而過(guò)載作用時(shí)間不同的過(guò)載激勵(lì)施加在慣性筒上時(shí)，過(guò)載作用時(shí)間越長(zhǎng)，慣性筒位移開(kāi)始響應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng)，后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)解除保險(xiǎn)所用時(shí)間也越長(zhǎng);過(guò)載系數(shù)相同而過(guò)載作用時(shí)間不同的過(guò)載激勵(lì)施加在慣性筒上時(shí)，過(guò)載作用時(shí)間越長(zhǎng)，慣性筒對(duì)剪切銷剪斷作用時(shí)間越長(zhǎng)，解除后坐保險(xiǎn)的時(shí)間也越長(zhǎng);過(guò)載作用時(shí)間相同情況下，過(guò)載系數(shù)越大，剪切銷剪斷時(shí)間越短，解除后坐保險(xiǎn)時(shí)間也越短。

4 兩類后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)對(duì)后坐過(guò)載響應(yīng)對(duì)比

對(duì)比分析彈性后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)和剛性后坐保機(jī)構(gòu)險(xiǎn)解除保險(xiǎn)時(shí)間仿真結(jié)果，如表5所列。

表5 兩類后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)解除保險(xiǎn)時(shí)間μs

由表5可以看出:

1)剛性保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)比彈性保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)更易識(shí)別后坐過(guò)載極值，例如剛性保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)在過(guò)載系數(shù)為30 00和10 000時(shí)均沒(méi)有解除保險(xiǎn)，而在相同過(guò)載系數(shù)下，過(guò)載作用時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，彈性保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)解除保險(xiǎn);

2)相同過(guò)載時(shí)間下，兩類保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)響應(yīng)不同;當(dāng)后坐過(guò)載能使保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)解除保險(xiǎn)且過(guò)載作用時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，剛性保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)比彈性保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)解除保險(xiǎn)時(shí)間長(zhǎng)，例如在過(guò)載系數(shù)為20 000、過(guò)載作用時(shí)間0.60～9.60 ms時(shí)，對(duì)應(yīng)的彈性保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)解除保險(xiǎn)時(shí)間分別為410μs、500μs、610μs、750μs、1 050 μs，而此時(shí)剛性保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)解除保險(xiǎn)時(shí)間分別為459μs、694 μs、981μs、1530μs、2646μs。由于后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)類型和原理不同，所以兩類后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)解除保險(xiǎn)時(shí)間對(duì)比沒(méi)有意義。而之所以解除保險(xiǎn)時(shí)間隨后坐過(guò)載時(shí)間的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)，是因?yàn)檫^(guò)載曲線形狀未變，上升段變得平緩而峰值時(shí)間滯后了。

5 結(jié)論

通過(guò)對(duì)比引信彈性后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)和引信剛性后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)解除保險(xiǎn)時(shí)間，可以看出兩類保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)對(duì)相同后坐環(huán)境響應(yīng)不同。針對(duì)不同的發(fā)射環(huán)境，設(shè)計(jì)上應(yīng)注意優(yōu)選引信后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)原理和類型。槍榴彈等發(fā)射過(guò)載作用時(shí)間較短的彈道場(chǎng)合，引信彈性后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)可能難以響應(yīng)而不能可靠解除保險(xiǎn)，引信剛性剪切后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)更適合選用。后坐過(guò)載作用時(shí)間對(duì)引信彈性后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)和剛性后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)解除保險(xiǎn)正確性影響較大。

［1］GJB/Z 135—2002，引信工程設(shè)計(jì)手冊(cè)［S］.

［2］《引信設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫(xiě)組編著.引信設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.北京:國(guó)防工業(yè)出版社，1978.

［3］王孝福，尚雅玲，倪保航.引信單雙自由度后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)性能分析［J］.四川兵工學(xué)報(bào)，2011，32(6):33－36.

［4］范存杰.用火箭法求剪切銷動(dòng)態(tài)抗剪強(qiáng)度的試驗(yàn)研究［J］.彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào)，1995(4):62－65.

［5］王聰，楊衛(wèi)，閆俊杰.一種新的剪切裝置的設(shè)計(jì)［J］.機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2009(7):36－38.

［6］《工程材料實(shí)用手冊(cè)》編輯委員會(huì)編.工程材料實(shí)用手冊(cè)(第二版第1卷·結(jié)構(gòu)鋼不銹鋼)［M］.北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2001.

［7］《工程材料實(shí)用手冊(cè)》編輯委員會(huì).工程材料實(shí)用手冊(cè)(第二版第4卷·鈦合金銅合金)［M］.北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2001.

［8］《中國(guó)航空材料手冊(cè)》編輯委員會(huì)編.中國(guó)航空材料手冊(cè)(第二版第3卷·鋁合金鎂合金)［M］.北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2001.

(責(zé)任編輯周江川)

Response of Classic Setback Arm ing Devices to Setback Environment

LILai－fu，WANG Yu－shi，WEN Quan
(School of Mechanical Engineering，NUST，Nanjing 210094，China)

For optimizing the performance of fuze setback device，rigid body dynamics theory was used to analyze the responses of fuze single freedom elastic setback arming device to different setback overloads，ADMAS and LS－DYNA were used to simulate the responses of fuze elastic setback arming device and rigid setback arming device to different setback overloads.The simulation results of arming time demonstrate that the two types of devices have different responses to same setback environment，and overload time affects the correctness of device arming.The two types of arming device can arm possibly when the setback overload factor is big relatively.The rigid arming device can not arm possibly when the setback overload factor is small relatively nomatter how the setback overload action time changing，while the elastic setback arming device can arm with long setback overload action time.Therefore the species of fuze setback arming device should be correctly selected specially.

fuze;system design;simulation;setback arming device;overload time;elastic arming device;rigid arming device

:A

1006－0707(2014)07－0147－06

format:LILai－fu，WANG Yu－shi，WEN Quan.Response of Classic Setback Arming Devices to Setback Environment［J］.Journal of Sichuan Ordnance，2014(7):147－152.

本文引用格式:李來(lái)福，王雨時(shí)，聞泉.引信經(jīng)典后坐保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)對(duì)過(guò)載時(shí)間的響應(yīng)特性［J］.四川兵工學(xué)報(bào)，2014(7): 147－152.

10.11809/scbgxb2014.07.041

2014－02－24

武器裝備預(yù)先研究項(xiàng)目(51305040401)。

李來(lái)福(1989—)，男，碩士研究生，主要從事引信設(shè)計(jì)研究。

TJ431.1