System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 激光冲击载荷增强装置及冲击载荷增强效果的估测方法制造方法及图纸_技高网
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激光冲击载荷增强装置及冲击载荷增强效果的估测方法制造方法及图纸

技术编号:40378849 阅读:7 留言:0更新日期:2024-02-20 22:17
本申请涉及一种激光冲击载荷增强装置及冲击载荷增强效果的估测方法,其中,装置包括:承载件;柔性索,与承载件相连,使得承载件呈悬挂状态;增强件,固定设置于承载件的一侧,包括多层不同阻抗的层体,每层的阻抗沿冲击载荷的作用方向依次增大;激光器,激光器用于为增强件的表面提供激光,激光在增强件上产生冲击载荷。冲击载荷在多层不同阻抗的层体作用下实现载荷增强,并在承载件上造成更强的振动响应,以更好地实现对真实火工冲击的模拟。本申请通过设置增强件,使冲击载荷通过多层不同阻抗的层体实现载荷的增强,进而引起更强的冲击响应,增大了激光对承载件的冲击载荷,更好地模拟真实火工冲击环境并用于进行火工冲击测试。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及火工冲击模拟,特别涉及一种激光冲击载荷增强装置及冲击载荷增强效果的估测方法


技术介绍

1、火工分离装置被广泛应用于多级火箭分离、部件展开、释放零部件等关键航天器工作过程,这些装置在工作时会不可避免地产生高频、高量级、作用时间极短的瞬态火工冲击,火工冲击有可能损坏航天器所载精密元器件,严重威胁着航天飞行任务的成功实行。为提高航天飞行任务的成功率,往往需要在地面环境下对真实火工冲击进行模拟,以检验航天器元器件的抗火工冲击性能。

2、相关技术中,可以使用激光激励式模拟方法对真实火工冲击进行模拟。

3、然而,相关技术中,受限于激光发生器的激光功率密度、激光波长、脉冲宽度等参数,激光激励式模拟方法所产生的冲击载荷的量级较小,不能很好地模拟真实火工冲击环境,不利于激光激励式模拟方法的推广,亟待改进。


技术实现思路

1、本申请提供一种激光冲击载荷增强装置及冲击载荷增强效果的估测方法,以改善相关技术中,受限于激光发生器的激光功率密度、激光波长、脉冲宽度等参数,激光激励式模拟方法所产生的冲击载荷的量级较小,不能很好地模拟真实火工冲击环境,不利于激光激励式模拟方法的推广等问题。

2、本申请第一方面实施例提供一种激光冲击载荷增强装置,包括:承载件;柔性索,所述柔性索与所述承载件相连,使得所述承载件呈悬挂状态;增强件,所述增强件固定设置于所述承载件的一侧,所述增强件包括多层不同阻抗的层体,每层的阻抗沿冲击载荷的作用方向依次增大;以及激光器,所述激光器用于为所述增强件的表面提供激光,所述激光在所述增强件上产生所述冲击载荷。冲击载荷在所述多层不同阻抗的层体作用下实现载荷增强,并在所述承载件上造成振动响应,以实现对真实火工冲击的模拟。

3、可选地,在本申请的一个实施例中,所述多层不同阻抗的层体的层数和阻抗可由所述冲击载荷的目标增强效果得到。

4、可选地,在本申请的一个实施例中,所述增强件中相邻层体表面紧密贴合,且相互固连。

5、可选地,在本申请的一个实施例中,所述多层不同阻抗的层体的相邻的层体的冲击作用面的面积相同,或者所述面积沿所述冲击载荷的作用方向依次减小。

6、可选地,在本申请的一个实施例中,所述层体中的每一层的阻抗均小于所述承载件的阻抗。

7、可选地,在本申请的一个实施例中,所述增强件的横向尺寸等于或大于所述激光器投射在所述增强件上形成的光斑的尺寸。

8、可选地,在本申请的一个实施例中,所述增强件设置为其中心位置与所述光斑投射位置中心位置保持一致或至少位于所述光斑投射中心位置附近。

9、可选地,在本申请的一个实施例中,激光冲击载荷增强装置还包括:约束层,所述约束层设置于所述增强件朝向所述激光器的一侧。

10、可选地,在本申请的一个实施例中,激光冲击载荷增强装置还包括:供水件,所述供水件提供流动水,以形成所述约束层。

11、本申请第二方面实施例提供一种冲击载荷增强效果的估测方法,包括以下步骤:在作用于所述承载件上引起所述冲击波的情况下,确定所述层体中的每一对相邻层体对所述冲击载荷的增强效果;对所述层体中的每一对相邻层体对所述冲击载荷的增强效果进行累计,以获得所述增强件对所述冲击载荷的增强效果。

12、可选地,在本申请的一个实施例中,所述层体中的每一对相邻层体的增强效果为所述层体中的每一对相邻层体对所述冲击载荷的第一放大倍数。

13、可选地,在本申请的一个实施例中,所述第一放大倍数的计算公式为:

14、

15、其中,am为所述第一放大倍数,ak和ak+1分别是所述层体中的第k层和第k+1层的冲击作用面的面积,rk和rk+1分别是所述层体中的第k层和第k+1层的阻抗。

16、可选地,在本申请的一个实施例中,所述增强件对所述冲击载荷的的增强效果为所述增强件对所述冲击载荷的第二放大倍数,其中,由所述增强件的所述层体中的每一对相邻层体对所述冲击载荷的第一放大倍数相乘得到所述第二放大倍数。

17、可选地,在本申请的一个实施例中,冲击载荷增强效果的估测方法还包括:确定作用于所述增强件上的所述冲击载荷的大小;将所述冲击载荷的大小与所述增强件对所述冲击载荷的第二放大倍数相乘,以得到增强后的所述冲击载荷的大小。

18、本申请实施例可以基于增强件增强冲击载荷,且增强效果可以估测,使得激光激励方法模拟的火工冲击更接近真实的火工冲击响应量级,提升了火工冲击模拟效果。由此,改善了相关技术中,受激光发生器的激光功率密度、激光波长、脉冲宽度等参数的影响,激光激励式模拟方法所产生的冲击载荷的量级较小等问题。

19、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种激光冲击载荷增强装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的激光冲击载荷增强装置,其特征在于,所述多层不同阻抗的层体的层数和阻抗可由所述冲击载荷的目标增强效果得到。

3.根据权利要求1所述的激光冲击载荷增强装置,其特征在于,所述增强件中相邻的层体表面紧密贴合,且相互固连。

4.根据权利要求1或3所述的激光冲击载荷增强装置,其特征在于,所述多层不同阻抗的层体的相邻的层体的冲击作用面的面积相同,或者所述面积沿所述冲击载荷的作用方向依次减小。

5.根据权利要求1所述的激光冲击载荷增强装置,其特征在于,所述层体中的每一层的阻抗均小于所述承载件的阻抗。

6.根据权利要求1所述的激光冲击载荷增强装置,其特征在于,所述增强件的横向尺寸等于或大于所述激光器投射在所述增强件上形成的光斑的尺寸。

7.根据权利要求6所述的激光冲击载荷增强装置,其特征在于,所述增强件设置为其中心位置与所述光斑投射位置中心位置保持一致或至少位于所述光斑投射中心位置附近。

8.根据权利要求1所述的激光冲击载荷增强装置,其特征在于,还包括:

9.根据权利要求8所述的激光冲击载荷增强装置,其特征在于,还包括:

10.一种冲击载荷增强效果的估测方法,其特征在于,采用如权利要求1-9中任意一项所述的激光冲击载荷增强装置,其中,所述方法包括以下步骤:

11.根据权利要求10所述的冲击载荷增强效果的估测方法,其特征在于,所述层体中的每一对相邻层体的增强效果为所述层体中的每一对相邻层体对所述冲击载荷的第一放大倍数。

12.根据权利要求11所述的冲击载荷增强效果的估测方法,其特征在于,所述第一放大倍数的计算公式为:

13.根据权利要求11或12所述的冲击载荷增强效果的估测方法,其特征在于,所述增强件对所述冲击载荷的的增强效果为所述增强件对所述冲击载荷的第二放大倍数,其中,由所述增强件的所述层体中的每一对相邻层体对所述冲击载荷的第一放大倍数相乘得到所述第二放大倍数。

14.根据权利要求10所述的冲击载荷增强效果的估测方法,其特征在于,还包括:

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【技术特征摘要】

1.一种激光冲击载荷增强装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的激光冲击载荷增强装置,其特征在于,所述多层不同阻抗的层体的层数和阻抗可由所述冲击载荷的目标增强效果得到。

3.根据权利要求1所述的激光冲击载荷增强装置,其特征在于,所述增强件中相邻的层体表面紧密贴合,且相互固连。

4.根据权利要求1或3所述的激光冲击载荷增强装置,其特征在于,所述多层不同阻抗的层体的相邻的层体的冲击作用面的面积相同,或者所述面积沿所述冲击载荷的作用方向依次减小。

5.根据权利要求1所述的激光冲击载荷增强装置,其特征在于,所述层体中的每一层的阻抗均小于所述承载件的阻抗。

6.根据权利要求1所述的激光冲击载荷增强装置,其特征在于,所述增强件的横向尺寸等于或大于所述激光器投射在所述增强件上形成的光斑的尺寸。

7.根据权利要求6所述的激光冲击载荷增强装置,其特征在于,所述增强件设置为其中心位置与所述光斑投射位置中心位置保持一致或至少位于所述光斑投射中心位置附近。

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【专利技术属性】
技术研发人员:秦朝烨胡嘉鑫刘云飞褚福磊
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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