新型微流體慣性開關(guān)研究.pdf

1、傳統(tǒng)機(jī)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(jī)電系統(tǒng)(MEMS)以其尺寸小、重量輕、抗過載能力強(qiáng)以及可大規(guī)模批量生產(chǎn)的特點(diǎn)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(jì)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(guó)內(nèi)外一些微流體與微機(jī)械開關(guān)的優(yōu)缺點(diǎn)，提出新的設(shè)計(jì)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(jì)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(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存時(shí)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(shí)解決了液體導(dǎo)通電極時(shí)的分散問題;利用引流原理解決了液體接電時(shí)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(jì)了冗余保險(xiǎn)電路

3、來保證開關(guān)在儲(chǔ)存和運(yùn)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(cè)接電開關(guān)是否失效。
　　根據(jù)設(shè)計(jì)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(jī)以測(cè)試開關(guān)的接觸和保持性能。但PDMS質(zhì)地較軟，無法對(duì)其進(jìn)行載荷加載測(cè)試。
　　制作了部分實(shí)驗(yàn)設(shè)備測(cè)試了新型導(dǎo)電液的實(shí)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)