当前过载技术及方案探索

2022-05-03 版权声明 我要投稿

在一份优秀的方案中,既要包括各项具体的工作环节,时间节点,执行人,也要包括实现方法、需要的资源和预算等,那么具体要如何操作呢?以下是小编精心整理的当前过载技术及方案探索,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

当前过载技术及方案探索1

作者:尚雅玲 彭艳垒 梁捷 单位:海军航空工程学院

美国桑迪亚国家实验室开发了小型化弹载存储测试系统,并给出了完整的测试曲线,用于弹丸侵彻混凝土靶板的单通道侵彻加速度测试装置,给出了靶板抗压强度分别为23和39Mpa,卵形试验弹直径为76.2mm,长度为530mm的测试结果[8]。加拿大国防研发部也开发出了10万g的弹载存储测试系统[9]。美国陆军实验室的小型化高g遥测系统抗冲击 能 力 可 以 达 到10万g,码 速 率 最 高 可 以 达 到10Mbps[10]。高g加速度传感器美国航空航天局(NASA)Glenn研究中心、美国空军研究实验室弹药处引信分部以及康奈尔大学在2005年美国防务协会引信年会上展示了其研制的6H-SiC加速度计7270A。该加速度计抗过载能力提高到了200000g,灵敏度在50~343nV∕g之间,面积约为4~6.25mm2。初步结果表明6H-SiC加速度计在对高电磁辐射和600℃高温环境下的极高冲击载荷的感知应用上,比硅有更优的性能,具有良好的应用前景[11];之后美国空军研究实验室对这种新一代加速度计进行了基础性的测试试验,实验表明该加速度计有良好的性能[12]。研究方法国外研究机构针对弹丸侵彻靶板问题的研究方法是数值仿真与靶场试验紧密结合,首先根据对岩石、混凝土、土壤和钢板多次撞击、侵彻和毁坏的积累确定出原则性的理论,并为多次撞击侵彻建立可行的数学模型;其次,使用特制的锥头弹在岩石、混凝土等目标介质上做一系列冲击侵彻试验,采用记忆存储模块进行记录测试曲线,根据试验测试结果对模型进行修正;最后将试验所得数据与根据修正模型计算出的数据进行比较,以期达到良好的效果。在侵彻过程的信号采集中,美国的桑迪亚(Sandia)国家重点实验室研制了小型、高g值、单通道的加速度记录仪(微型笔),用存储的方法进行侵彻过程的加速度记录[26~28]。近些年国内外在侵彻引信研制方面都倾向运用数值仿真方法,采用的软件大部分都是LS-DYNA[13~17],有些研究采用了ABAQUS软件[18~23]。大过载条件下的电子系统封装硬目标灵巧引信、高速弹丸引信等内部嵌入的电子芯片,需要采用适当的封装方法缓解大过载环境下的冲击,以提高电子系统的生存能力。目前研究和应用的抗冲击过载封装技术主要有四种[34]:1)灌封技术:将电路置入腔体,用“灌封”材料填充,为嵌入填料之中的元器件提供支撑,同时起到缓冲的作用。2)底部充胶:利用填充环氧聚酯复合材料,置于倒装芯片或者球形栅格阵列封装之下,以填充焊点周围区域。底部充胶方法已经成功应用于芯片级封装之中,可以提高其可靠性。3)负载路径管理:广泛应用建模方法,深刻理解发射载荷是如何影响关键电子器件的结构的,有助于改进材料和处理工艺,提高器件的可靠性。4)元器件的选取:对供应链进行严格管理,在产品设计阶段以及整个寿命周期中对关键器件进行测试,以保证它们能达到需要的水平,从而防止因变换供应商而对产品元器件的机械性能造成不利影响。2.6抗大过载安全系统的研究为提高引信的抗过载能力,同时减少引信的体积,小型固态引信安全引信系统和直列爆炸序列固态电子安全系统在国外开始广泛应用。现已有FMU-159硬目标灵巧引信,海军标准导弹引信等引信采用了直列爆炸序列电子安全系统。

国内研究概况

国内在侵彻问题方面的研究机构主要有中北大学、中国兵器工业集团212所、北京理工大学、中国工程物理研究院等。国内兵器工业集团212研究所完成了弹体侵彻钢板试验[35]。试验 弹 初 速 达 到 了850m/s,目 标 采 用10mm和14mm的45#优质结构钢板,试验中采用了高速录像仪测量弹丸着靶前的速度,采用能抗大冲击过载的存贮测量装置测试弹丸侵彻目标过程的加速度曲线,取得了侵彻过程的过载特性数据。侵彻10mm钢板时加速度峰值为8.7万g,侵彻14mm钢板时加速度峰值为16万g。中北大学在高g值侵彻加速度测试方面取得了不少成果,中北大学电子测试技术国防科技重点实验室研制了多种型号的加速度存储测试装置,加速度计选购国外或国内其他研究机构的加速度传感器,实现了小型化,并较早采用泡沫铝对记录电路进行缓冲保护[36~37],测试范围可达20万g[38~40,43]。弹体在侵彻靶体过程中,由于受到靶体阻力作用具有的负加速度,通常称为弹体的侵彻过载。反舰导弹高速侵彻舰船过程中所承受的过载要远远大于在空气中的过载,达到104~105g量级。高g值过载条件对反舰导弹的研制,提出弹体材料的力学性能要能满足对靶体的侵彻要求,战斗部的装药安定性要能满足大过载的要求,引信强度要能承受侵彻过程中的大过载,同时,为了追求最佳炸点深度,引信延时要与侵彻行程相互协调[16]。针对以上要求,国内众多学者致力于研究弹体的侵彻过载特性,并进行有针对性的设计。具体包括对不同弹丸初速度、弹丸着角、弹丸攻角、单层靶板、多层靶板、不同靶板厚度和不同靶板的厚度配比等方面进行模拟计算得出弹丸侵彻靶板的过载规律[14~17]。华中科技大学刘小虎等人采用反弹道技术,在空气泡上测量了弹体质量为0.5kg的半球形头部钢弹以150~400m/s速度垂直侵彻素混凝土靶的减速度时间历程曲线,测量得到的过载峰值在3000~4000g左右,由于靶体太小,自由面效应明显,测试结果的正确性有待进一步考核[29]。西安石油学院的张瑞平,对侵彻战斗部对于土壤和岩石的侵彻机理进行了研究。北京理工大学蒋建伟,门建兵等对动能弹侵彻土壤混凝土复合介质进行了试验研究,得出弹丸在侵彻过程中的加速度时程曲线[30]。北京理工大学王琳等人用弹载存储设备测量弹体以150~300m/s的速度垂直侵彻无钢筋混凝土靶的过程,得到应变时间历程曲线[31]。洛阳水利工程研究所的任辉启,何翔等测量了弹体质量为20kg、速度在200~600m/s范围内的动能侵彻弹在混凝土和钢筋混凝土中的过载曲线,同时进行了过载特性的理论计算[32];中国科学技术大学的周宁,采用实验测试了侵彻钢筋混凝土过程中弹丸的过载情况,得到侵彻过程中弹丸的加速度时程曲线[33]。朱峰等对弹丸初速度对侵彻双层钢板的影响进行了研究,得出有关加速度峰值的合理说明[14]。张建仁、张清爽等对几种典型的弹丸着速、弹丸攻角和靶板的不同厚度配比进行模拟计算得出弹丸侵彻多层靶板的加速度过载曲线,并指出靶板的厚度配比、弹丸的攻角及弹丸的着速对弹丸的过载峰值影响很大[15~16]。然而,大部分的研究还只是局限于对战斗部整个弹丸或者是战斗部的侵彻过载进行分析,具体到分析引信乃至引信内部零件的侵彻过载变化规律很少。尚雅玲、孙少华等在反舰导弹侵彻过程中引信过载特性的研究中,利用LS-DYNA软件进行弹丸穿靶仿真,选取引信体上几个关键点进行过载分析,得到关键点处过载曲线,为引信过载分析开辟了新的思路[24]。在超高速撞击仿真算法方面,乐莉等人做了系统的研究,分别用拉格朗日算法、欧拉算法及光滑粒子流体动力学算法对超高速撞击问题进行了数值仿真,对各种算法的优劣性进行了讨论和比较研究,并得出结论:光滑粒子流体动力学算法更适宜于超高速撞击的仿真分析[25]。

抗大过载引信方案设计

反舰导弹攻击舰船时,导弹头部承受的过载相对导弹其他部位更大,如果设计成弹头引信,对引信的设计要求相应提高,因此提出设计成弹底引信的方案。反舰导弹攻击舰船时,要求导弹进入舰船一定深度后引信适时引爆战斗部,加上不同的舰船其装甲厚度不一,基于这种考虑,引信发火机构应设计成具有自调延期作用自适应机械发火机构。考虑到导弹碰击舰船时导弹可能异常解体,此时导弹自调延期发火机构显然不能发挥应有作用,应加设一套电发火机构,以达到导弹异常解体时引信能够迅速引爆战斗部的目的。综上所述引信应设计两套发火机构,如图1为引信侵彻舰船时发火机构工作原理图。图1引信发火机构工作原理图综合国内外材料分析,我国现有的引信机构设计并不能满足引信抗大过载的要求,初步采用以下方案解决这个问题:4.1引信缓冲设计螺纹连接是弹引连接结构常用的连接方式,利用有限元分析方法分析侵彻过程中引信所受过载变化规律,采用泡沫铝材料对引信进行过载缓冲,以达到相应的设计指标。4.2引信内部零部件设计引信内部零件在弹体碰击目标后,非固定零件由于惯性力的存在受到极大的过载,因此必须对此进行过载缓冲,引信内部零件采用塑封的方法进行加固,并分析加固前后过载变化。4.3小型化提升引信抗大过载性能MEMS技术的广泛应用促进了引信小型化的发展,引信小型化降低了引信的质量和体积,更减少了侵彻过程中引信所受的作用力。此外,小型化使得引信能够在有限的体积内集成更多的功能,体积和质量的降低本身就能够提高引信的抗过载能力。

结语

本文重点从传感器技术、侵彻过程数值仿真技术、模拟试验技术、侵彻过载测试技术、抗大过载引信电源技术、小型化起爆控制电路及炸点控制方法、引信电子器件抗冲击加固封装技术对侵彻引信技术的研究概况进行了论述。对比国内外研究成果,为我国侵彻引信发展提供参考。最后,根据所得资料提出初步的抗大过载引信设计方案。

当前过载技术及方案探索2

这个结论体现出大学生在求职上的积极性以及准备的充分性,张建国认为。也为改善大学生就业压力提供了借鉴依据—兼职或实习就是一个很好的为未来工作的先期准备,兼职过程中积累的工作经验会在一定程度上给正式求职带来多方面的帮助。

本次调查后推出了年中国大学生择业价值观及求职心理调查报告》富有针对性地重点对大学生的择业价值观和就业压力等内在动因进行了考察。其中主要发现包括:

1中国大学生的择业价值观三因素模型

其中属于发展因素的个人发展与晋升空间大”成为大多数大学生择业的首要标准。中华英才网总裁、著名人力资源专家张建国表示,发展因素、保健因素和声望地位因素三大要素影响着大学生的择业价值观。大学毕业生正处于在初次就业时期,未来发展、物质利益等多方面的需要同时支配着大学生的求职行为,对于促成大学生与企业匹配的机构,需要从多层面解释和把握大学生的择业价值观。

2大学生就业预期偏高

体现在期望薪金上尤其突出。调查反应出,大学生就业预期普遍偏高。大学生期望薪金主要集中2000-3000元,硕士、MBA和博士则主要集中在5000以上的薪金档位,同时,愿意接受的最低月薪中位数为1800元。而对照北京大学教育学院去年12月的2005年高校毕业生就业状况的调查分析》数据,专科毕业生起薪为1333元,本科毕业生为1549元,硕士、博士分别为2674元和2917元。显然,大学生薪酬愿景仍实际情况存在相当的差距。

这种情况也印证了美国著名教育学家史密斯.霍尔伯特(SmithHerbert论断:由于大多数大学生都认为自己的资质高于平均水平,中华英才网人才研究中心专家指出。从而导致整体收入预期水平的偏高。张建国谈到从某种意义上说,国大学生对自身价值的认识有了很大程度的提升,但是尚未能对自身收入形成一种理性的预期。

张建国还认为,另一方面。大学生每年接受大学教育的直接方面的直接成本(包括学费、食宿费用等)约10000元,四年就达40000元。这样,大学生只有寻找到高收入工作,才能弥补这高昂的大学成本以保持净预期收益不变。因此,大学教育成本高昂也是大学生就业期望偏高的一个重要原因。

3两大因素造成大学生就业压力

主要分为两类:一类是客观实际的问题,本次调查研究分析了大学生在求职过程中所遇到压力问题。如求职竞争激烈、家庭需要、爱情与好工作难以兼顾等,张建国认为,这些问题通过训练或者咨询是难以解决的但针对另一类由主观原因引起的压力,如自我认识不清、缺乏求职技巧和经验、认为自己专业不对口不利于就业等,张建国则表示,这些问题能够通过专业的训练或者深入的分析得到缓解。

不知道自己适合做什么,值得注意的接近一半(49.3%大学生自我认识不清。对自己的未来感到迷茫。中华英才网在报告中指出,从治本的角度来说,或者我应该反思当前的教育制度。而如果从治标的角度来看,学校和院系的相关部门应该更多的与大学生进行交流,帮助他弄清楚未来工作的方向。

4实习锻炼有助于就业

近八成大学生毕业之际选择就业;而招聘网站是大学生获取招聘信息的第一渠道。但是否有过兼职、实习经验,报告显示。对大学生的就业有着不小的影响。中华英才网在调查中发现,校期间没有兼职经历或兼职时间短的学生对自身的认识相对更模糊,更缺乏求职技巧和经验;而有过一定兼职或者实习经历的大学生的获取渠道相对更为丰富,就业压力相对较小。

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