新型微流體慣性開關(guān)研究.pdf

1、傳統(tǒng)機械引信正向小型化、靈巧化、智能化發(fā)展，而接電開關(guān)作為引信的重要組成部件，技術(shù)更新尤為重要。微機電系統(tǒng)(MEMS)以其尺寸小、重量輕、抗過載能力強以及可大規(guī)模批量生產(chǎn)的特點為新型接電開關(guān)的研究提供了技術(shù)基礎(chǔ)。以MEMS為基礎(chǔ)，設(shè)計了一種以液體為介質(zhì)的新型微流體接電開關(guān)，具備區(qū)分正常發(fā)射環(huán)境和勤務(wù)跌落環(huán)境的性能。
　　根據(jù)課題背景，分析研究了國內(nèi)外一些微流體與微機械開關(guān)的優(yōu)缺點，提出新的設(shè)計目標(biāo)。以液體微尺度效應(yīng)和力學(xué)特性為基礎(chǔ)

2、建立理論模型，利用流體力學(xué)理論和有限體積數(shù)值解法，輔以Gambit和FLUENT軟件進(jìn)行仿真計算，不斷優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)來提升接電和慣性響應(yīng)性能。配制了超低溫導(dǎo)電液，解決了液體在超低溫情況下的凝固問題和長時間儲存時腐蝕電極問題。
　　創(chuàng)新性把空氣緩沖原理引入微流體開關(guān)，進(jìn)一步縮小了開關(guān)結(jié)構(gòu)體積的同時解決了液體導(dǎo)通電極時的分散問題;利用引流原理解決了液體接電時的氣泡問題;通過結(jié)構(gòu)改進(jìn)保證液體在導(dǎo)通開關(guān)后能穩(wěn)定接通并保持;設(shè)計了冗余保險電路

3、來保證開關(guān)在儲存和運輸環(huán)境中有可能出現(xiàn)的未知情況不被誤觸發(fā)，也可用于后期檢測接電開關(guān)是否失效。
　　根據(jù)設(shè)計要求選擇PC（聚碳酸酯）為基體材料。PDMS（聚二甲基硅氧烷）經(jīng)過表面處理后可以具有與PC相同的表面性能，因此用PDMS材料代替PC加工樣機以測試開關(guān)的接觸和保持性能。但PDMS質(zhì)地較軟，無法對其進(jìn)行載荷加載測試。
　　制作了部分實驗設(shè)備測試了新型導(dǎo)電液的實際導(dǎo)通電阻，根據(jù)開關(guān)中電極的面積折算出開關(guān)的導(dǎo)通電阻;利用旋轉(zhuǎn)