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公司:

系统设计评估有限公司

产品介绍:

亚当斯

行业:

航天
国防

概述:

在任何新型高爆弹药的设计中,最复杂和最容易出现问题的部件是引信系统。引信必须包含一个安全和武器装置,以确保弹丸只有在暴露于开火部队之后和在达到武器枪口的安全距离之后才能进入武装状态。英国赫特福德郡系统设计评估有限公司(SDE)的工程师们构建了刚体和柔性体MSC Adams模型来研究引信机构设计的运动和强度,以确定潜在的设计问题并协助分析试验结果。

“进行实弹试验是一项昂贵的业务,”位于挪威Nammo Raufoss的APEX弹药开发项目的项目经理Eva Friis说。“分析回收的引信来确定失败的原因几乎缺少法医科学,很难知道在回收弹丸过程中施加的力是如何影响结果的。Adams模拟为引信的操作提供了一个深入的了解,并使团队能够在制造和物理测试之前突出和解决设计上的弱点。

挑战:
Nammo 25mm APEX弹丸是下一代穿甲、高爆弹药设计用于美国F-35联合攻击战斗机。射弹以大约1,000米/秒的速度离开4管GAU-12武器系统的炮口,并且经历一个几乎80,000g的峰值后退加速度。在这些条件下,再加上严格的空间限制,几乎不可能对引信进行检测,以了解内部组件的操作和相互作用。因此,虽然物理测试可以用来确认引信的功能,但它往往只能提供有限的信息,以供在发生功能故障时进行后分析。
解:

亚当斯模型已经证明在提供信息,以协助从恢复测试获得的证据诊断非常宝贵的。在一个案例中,后恢复测试引信的内部部件的检查发现这表明发生故障的标记。设计的详细柔性体斯模型的开发,并分析证实这个问题,引信装置内的事件序列的性质;巨大的离心力由于弹丸自旋产生足以导致两个保持齿轮解锁内部部件的变形。

弹药引信的计算机建模并非没有挑战。安全装置和手臂装置通常是机械的,使用发条式擒纵机构来操作,类似于手表上的擒纵机构。这种机制严重依赖于3D接触,导致运行时间延长。此外,引信解除时间很大程度上取决于模型中摩擦算法的定义。SDE已与引信制造商密切合作,以克服这一问题,并通过静态旋转测试验证模型,从而为进一步研究设计排列提供了坚实的基础。

结果验证:
亚当斯结果不仅成功地预测各种引信设计中的许多场合组件的故障,而且还促进了部件的重新设计,以达到适当的强度。重要的是,通过成分内应力量化,亚当斯曾协助证明与所需的安全系数达标,这是不可能的实弹射击试验的结果来收集信息。
好处:
•降低成本
•无价的诊断证据
•优化设计

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