【摘要】：微機電系統(tǒng)(Nicro-Electro-Mechanical System, MEMS)的應用促進了引信小型化和智能化的發(fā)展。通過結合引信系統(tǒng)的工作環(huán)境,針對某些彈丸第二環(huán)境力不明顯的問題,設計了一種MEMS風速敏感裝置作為引信保險機構的外彈道測速裝置。該風速敏感裝置以飛行時的空氣壓力作為測速環(huán)境力,通過壓力-速度-位移的關系來探測彈丸飛行狀態(tài)是否達到解保要求并輸出相應信號。根據(jù)風速敏感裝置作為外彈道測速裝置的應用背景,提出MEMS風速敏感裝置需滿足的基本設計要求,包括：小型化要求,速度測量范圍為60～240 m/s,抗過載15000g,工作溫度范圍為-55℃～70℃。根據(jù)火箭彈飛行時的速度與位移關系,計算出了風速敏感裝置作為外彈道測速裝置的安全解保速度閾值為189.8～258.7m/s。MEMS風速敏感裝置由進氣口、感壓膜片、力敏電阻、調理電路和信號處理系統(tǒng)五個部分組成,通過理論計算與仿真分析相結合,著重研究了不同進氣口方案和結構參數(shù)對進氣口內(nèi)部流場和壓力造成的影響,確定了各個部分最佳結構參數(shù)并完成了MEMS風速敏感裝置的設計。通過仿真計算風速敏感裝置在不同速度、不同溫度及不同海拔下的輸出響應情況,確定了最終的閾值電壓為0.787VIN。設計了風速敏感裝置關鍵部分的加工工藝流程圖,并加工了風速敏感裝置樣機。通過空氣壓縮機靜態(tài)吹風試驗和馬希特錘沖擊試驗驗證了風速敏感裝置在不同風速及不同進氣口時的響應性能及抗高過載性能。
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TJ410.3

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本文編號：2701259