ADAMS小孔泄流机构泄流过程的数值模拟(3)

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竖向式磁流变液延期解除保险机构

图1.1 竖向式磁流变液延期解除保险机构

第二类为横向式磁流变延期解除保险机构，即活塞的运动方向与弹轴方向垂直。常娟[10]设计出了第一种横向式机构，王卫青[1]对其进行了优化设计和改进。

改进后机构示意图如图1.2所示。其基本原理[1]为：勤务处理时，在永磁体磁场的作用下，磁流变液呈现为粘度和屈服应力都极大的类固态，挡住的活塞移动。同时，活塞一端插在转子槽中，限制了隔爆件转子的转动，使得雷管与传爆药之间错开一定的角度，从而保障了引信平时的安全。弹丸发射时，后坐销在后坐力的作用下克服后座销簧下落，从而解除转子的第一道保险。同时，永磁体克服卡销压力下落，磁流变液瞬间变成流动性良好的牛顿流体。当弹丸运动到炮口附近时，在离心力的作用下离心子克服离心簧压力释放泄流孔，磁流变液在离心力和活塞推力的共同作用下开始泄流。当流体泄流完毕后，活塞完全撤出转子槽，解除对转子的限制约束。在离心力作用下转子旋转转正，引信解除保险。

横向式磁流变液延期解除保险机构

1.3 国内外研究状况

1.3.1 磁流变液延期解除保险机构研究进展

1.3.2 小孔泄流机构的仿真技术

1.3.2.1 联合仿真技术的概念

在传统的设计过程中，不同的设计人员虽然共同开发一个系统，但是需要各自建立一个模型，然后分别采用不同的分析软件，进行独立的设计、调试和试验。最后建造一个物理样机，进行联合调试。如发现问题，需要回到各自模型中，修改机械系统、控制系统、液压系统，甚至大规模的设计返工，然后再进行物理样机的联合调试。一次只进行单一属性的分析，即使部件级响应的预测是准确的，有时要预测整个系统的性能也很困难。利用虚拟样机对系统进行一体化系统进行联合仿真，同传统的设计方法相比有明显的优势，可以大大地提高效率，缩短开发周期，降低开发产品的成本，

获得系统的整体性能[11]。

1.3.2.2 流体仿真工具简介

机械系统动力学自动分析（automatic dynamic analysis of mechanical systems，ADAMS）软件是目前较权威的机械系统动力学仿真分析软件，它是美国MDI(mechanical dynamics Inc.)公司开发的虚拟样机分析软件，用户利用该软件可以创建机械系统的几何模型，其模型主要是刚性体，并可以对该模型进行静力学、运动学和动力学分析[12]。

有限元软件分析（finite element analysis）软件是将一个复杂问题用较简单的问题代替，然后再求解。ANSYS软件是一款集结构、热、流体、电磁及多物理场耦合为一体的大型通用有限元分析软件[13] ，其主要功能是对柔性体进行有限元分析，分析过程可以分为3步：前处理（preprocessor），施加载荷与求解（solution），后处理（postprocessor）。

AMESim（Advanced Modeling and Simulation Environment for Systems Engineering）是世界著名的工程系统高级建模与仿真平台，它提供了一个系统级工程设计的完整平台，使得用户可以在单一的平台上建立复杂的一维多学科领域的机电液一体化系统模型，并在此基础上进行仿真计算和深入的分析。工程师在一个基于工程应用的AMESim友好环境下可研究任何元件或者系统的稳态和动态性能。AMESim的图形化用户界面使得用户可以在完整的应用模型库中选择需要的模块来构建复杂系统的模型。建模仿真过程分为四个步骤：构建方案的模型；选择模型复杂程度；设定模型的参数；仿真计算分析[14]。