【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种火工装置用点阵结构缓冲吸能性能等效评价方法，属于箭体结构分离装置领域。
技术介绍
1、箭体结构分离过程中，在爆炸螺栓等火工装置起爆解锁后，会形成较高速度的分离质量体，若该分离质量体直接撞击到箭体结构上，会产生较大的冲击响应，进而可能导致邻近仪器设备的损坏，影响飞行任务的安全。内凹六边形点阵结构由于具有良好的吸能特性，广泛作为吸能材料，用于对火工装置解锁后高速运动的分离质量体的能量吸收、耗散，以降低分离冲击响应，实现缓冲防护作用。内凹六边形点阵结构采用增材制造，为多层多孔薄壁壳结构，其压缩力学行为受到加载速率的影响明显，不同结构参数的点阵结构在不同冲击速度下的缓冲吸能性能不同，如何评价内凹六边形结构在高速冲击下的缓冲吸能性能，是点阵结构工程使用上亟需解决的问题。
2、目前，点阵结构的缓冲吸能性能评价一般采用真实火工分离装置结构进行发火试验，一方面发火试验和测试费用较高，另一方面由于火工动力源的散差带来测试结果的散差较大，影响对点阵结构缓冲吸能性能的评价准确性。
3、为了合理准确评价高速冲击下点阵结构缓冲吸能性能一致性，本专利技术采用小子样多速率等效载荷施加方法，基于致密化载荷和能量吸收率特征评价点阵缓冲结构的缓冲吸能性能。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是：针对目前现有技术中，采用真实火工分离装置结构进行发火试验的评价方法准确性差且成本高的问题，提出了一种火工装置用点阵结构缓冲吸能性能等效评价方法。
2、本专利技术解决
3、一种火工装置用点阵结构缓冲吸能性能等效评价方法，包括：
4、采集对点阵结构缓冲吸能的分离质量体质量及冲击速度数据，计算分离质量体动能；
5、根据点阵结构的胞元尺寸，计算点阵结构的致密化位移；
6、采用位移控制进行预设加载速率下的点阵结构压缩试验；
7、根据点阵结构压缩试验结果，获取各预设加载速率下点阵结构的致密化载荷特征值，同时确定各预设加载速率下点阵结构的最大吸收能量特征值；
8、根据各预设加载速率下点阵结构的特征值参数，及对应的点阵结构致密化载荷，计算点阵结构计算模型参数；
9、利用所有计算所得点阵结构计算模型参数及分离质量体的动能参数，计算当前动能参数对应的冲击速度下的致密化载荷及最大吸收能量；
10、根据当前冲击速度下的致密化载荷及最大吸收能量进行缓冲吸能性能评价。
11、分离质量体的动能的计算方法为：
12、
13、式中，分离质量体质量为m，冲击速度为v0；
14、点阵结构的致密化位移的计算方法为：
15、
16、式中，点阵结构的致密化位移为hd，d为点阵结构胞元薄壁壳壁厚；l为单胞高度；s为单胞宽度；h为点阵结构总高。
17、所述预设加载速率预选v1、v2和v3，预设加载速度数值根据点阵结构能够吸收的最大能量设置；根据选定的预设加载速率进行点阵结构压缩试验，获取不同加载速率下的载荷-位移曲线。
18、根据各预设加载速率下点阵结构的致密化载荷特征值，确定点阵结构计算模型参数的计算方法为：
19、
20、式中，fd-v表示加载速度为v时点阵结构的致密化载荷特征值，f0为载荷参数，a表示速度参数，根据点阵结构的材料确定，b表示速度的指数参数，选取指定常数，式中，f0、a、b为点阵结构计算模型参数。
21、根据各预设加载速率下点阵结构的最大吸收能量特征值，确定点阵结构计算模型参数的计算方法为：
22、
23、式中，wv-max表示加载速度为v时点阵结构吸收的最大能量，w0为吸收能量参数，c为速度参数，根据点阵结构的材料确定，d表示速度的指数参数，选取指定常数，式中，w0、c、d为点阵结构计算模型参数。
24、根据冲击速度v0，重新代入求解所得点阵结构计算模型参数，利用致密化载荷特征值与点阵结构计算模型参数的表达式、点阵结构的最大吸收能量特征值与点阵结构计算模型参数的表达式，计算当前冲击速度v0下的点阵结构的致密化载荷fd-v和最大吸收能量wv-max。
25、缓冲吸能性能评价具体标准为：
26、当最大吸收能量wv-max大于等于分离质量体动能e的情况下，致密化载荷fd-v与点阵结构的缓冲吸能性能成反比。
27、所述点阵结构采用内凹六边形结构设置，点阵结构压缩过程中，点阵结构能够吸收的最大能量与点阵结构的致密化位移关系式具体为：
28、
29、式中，wmax表示点阵结构能够吸收的最大能量；hd表示点阵结构的致密化位移，即薄壁壳之间均接触压实时刻的位移；h为点阵结构压缩位移；f(h)为压缩位移h对应力值。
30、所述点阵结构的材料采用合金材料。
31、本专利技术与现有技术相比的优点在于：
32、本专利技术提供的一种火工装置用点阵结构缓冲吸能性能等效评价方法，综合考虑加载速率对点阵结构的力学行为影响，基于致密化载荷和最大吸收能量特征参数，评价点阵结构在规定质量和速度冲击下的缓冲吸能行性能，能够解决目前火工装置用点阵结构缺少合理的缓冲吸能性能评价方法，提出了新的小子样多速率等效载荷施加的点阵结构缓冲吸能性能评价方法，能够合理准确评价高速冲击下点阵结构缓冲吸能性能一致性。
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1.一种火工装置用点阵结构缓冲吸能性能等效评价方法，其特征在于包括：
2.根据权利要求1所述的一种火工装置用点阵结构缓冲吸能性能等效评价方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种火工装置用点阵结构缓冲吸能性能等效评价方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种火工装置用点阵结构缓冲吸能性能等效评价方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种火工装置用点阵结构缓冲吸能性能等效评价方法，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的一种火工装置用点阵结构缓冲吸能性能等效评价方法，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的一种火工装置用点阵结构缓冲吸能性能等效评价方法，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的一种火工装置用点阵结构缓冲吸能性能等效评价方法，其特征在于：
9.根据权利要求7所述的一种火工装置用点阵结构缓冲吸能性能等效评价方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种火工装置用点阵结构缓冲吸能性能等效评价方法，其特征在于包括：
2.根据权利要求1所述的一种火工装置用点阵结构缓冲吸能性能等效评价方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种火工装置用点阵结构缓冲吸能性能等效评价方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种火工装置用点阵结构缓冲吸能性能等效评价方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种火工装置用点阵结构缓冲...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘忠文，胡振兴，赵宇辉，李辰，彭帅，唐科，赫志亮，高浩鸿，王会平，陈楷，
申请(专利权)人：北京宇航系统工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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