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针对某引信机构的虚拟设计与加工的实践研究

作 者: 单岭
导 师: 钱建平;田发林
学 校: 南京理工大学
专 业: 兵器工程
关键词: 引信涡轮保险机构 可靠性 故障树 可制造性设计 并行化设计 数值仿真 虚拟样机技术 优化设计
分类号: TJ430
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
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内容摘要


本文针对传统的设计方法和手段在产品的设计和制造过程中的种种不足,难以满足现代化的产品开发需求等问题,以某机械引信机构为研究对象,利用当前高速发展的计算机和网络技术,将虚拟设计技术、计算机辅助制造技术和并行化设计等先进的设计方法与技术手段引入传统的机械引信设计与制造中,建立了某引信涡轮保险机构的三维实体模型,对其中重要零件在生产制造过程中的加工方法进行模拟仿真,得出可以支持初始设计的信息。并进行了引信机构在具体弹道环境下的运动状态的数值仿真,得出涡轮保险机构各工作零件的运动规律,与实际实验结果吻合程度较好。这样可以简化引信产品的研发过程,缩短产品开发周期,减少产品开发费用和成本,明显提高产品质量,提高产品的系统性能,获得最优化的和创新的产品。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-8
1. 绪论  8-12
  1.1 研究的背景  8-9
  1.2 国内外研究概况  9-10
  1.3 研究内容和方法  10-11
  1.4 主要结论  11-12
2.引信产品主要战术技术指标的实现  12-19
  2.1 主要战术技术要求  12-13
  2.2 涡轮的设计计算  13-19
    2.2.1 设计计算步骤  14-15
    2.2.2 力矩计算  15-17
    2.2.3 发射时安全性计算  17-19
3.系统的安全性与可靠性分析  19-28
  3.1 引信解除保险故障树建模  19-24
    3.1.1 发射周期前的故障树顶事件  20-24
    3.1.2 发射周期内引信解除保险  24
    3.1.3 安全距离内引信解除保险  24
  3.2 引信解除保险故障树定量计算  24-28
4. 可视化仿真技术基础  28-36
  4.1 仿真学的基本理论  28-31
    4.1.1 模型论  28-29
    4.1.2 仿真的科学方法  29-30
    4.1.3 仿真可信度评估  30-31
  4.2 基于虚拟样机的系统仿真技术  31-36
    4.2.1 虚拟样机技术  31-32
    4.2.2 虚拟样机技术研究概况、水平和发展趋势  32
    4.2.3 可视化系统是虚拟样机技术实现的关键  32-33
    4.2.4 虚拟现实技术VRT  33
    4.2.5 基于虚拟样机的系统仿真技术  33
    4.2.6 基于虚拟样机的系统仿真是面向对象的仿真  33-36
5. 机械引信机构的计算机仿真  36-49
  5.1 仿真软件工作流程  36-38
  5.2 引信弹道环境数值仿真  38-41
    5.2.1 弹丸发射动力学方程  38-39
    5.2.2 弹丸起始扰动的计算  39
    5.2.3 外弹道方程组  39-40
    5.2.4 膛内运动仿真结果  40-41
    5.2.5 自由飞行仿真结果  41
  5.3 引信机构运动方程  41-45
    5.3.1 考核弹道簧的引信机芯机构模型  41-43
    5.3.2 引信机构运动仿真结果  43-45
      5.3.2.1 弹道簧弹道安全性数值仿真结果  43-44
      5.3.2.2 转子运动数值仿真结果  44-45
  5.4 考虑摩擦时迫弹和榴弹转子、涡轮、击针运动的数值仿真  45-47
  5.5 计算机仿真用于弹药武器系统研制作用和意义  47-49
6. 引信机构的工艺性设计和虚拟制造  49-64
  6.1 可制造性设计  49-52
    6.1.1 可制造性设计  49
    6.1.2 在进行可生产性设计时,要遵循有效设计原则  49-52
  6.2 引信零部件的制造工艺性分析  52-60
    6.2.1 引信零部件的工艺结构设计  52-53
    6.2.2 零件的结构形状要具有良好的机械加工工艺性  53-54
    6.2.3 几种加工类型对引信零件结构工艺性的要求  54
      6.2.3.1 对铸件零件结构工艺性的要求  54
      6.2.3.2 对冲压零件结构工艺性的要求  54
      6.2.3.3 对热处理零件结构工艺性的要求  54
      6.2.3.4 对装配零件结构工艺性的要求  54
    6.2.4 引信零件制造的一般技术要求  54-55
    6.2.5 引信零件模拟制造  55-60
  6.3 提高机械引信系统工艺设计能力  60-64
    6.3.1 系统的总体结构  60-61
      6.3.1.1 信息输入模块  61
      6.3.1.2 工艺设计  61
      6.3.1.3 加工特征工艺定义  61
      6.3.1.4 工艺资源管理  61
      6.3.1.5 零件典型工艺管理  61
      6.3.1.6 工艺图库管理  61
      6.3.1.7 工艺文件输出  61
    6.3.2 引信CAPP系统的工作流程  61-62
    6.3.3 典型加工特征工艺  62-64
      6.3.3.1 典型加工特征工艺定义  62-63
      6.3.3.2 特征工艺模板构建  63-64
7. 结论  64-65
致谢  65-66
参考文献  66-68

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中图分类: > 工业技术 > 武器工业 > 弹药、引信、火工品 > 引信 > 一般性问题
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