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原文传递缓冲吸能回收装置设计方法及缓冲吸能回收装置

专利名称：	缓冲吸能回收装置设计方法及缓冲吸能回收装置
摘要：	本发明提供了一种缓冲吸能回收装置设计方法及缓冲吸能回收装置，该方法包括：步骤一，根据缓冲吸能回收装置的应用环境及安装位置，将缓冲吸能回收装置的吸能性能及可靠连接性能作为设计关键点；步骤二，针对缓冲吸能回收装置的吸能性能的设计关键点对缓冲吸能机构进行选择；针对缓冲吸能回收装置的可靠连接性能的设计关键点对缓冲吸能机构的固定连接件进行选择；步骤三，针对步骤二中选择的缓冲吸能回收装置，分别开展数值仿真分析和地面验证试验，以验证缓冲吸能回收装置设计方法的可行性。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中无法对具有高度危害性的爆炸螺栓分离残件进行安全可靠地回收的技术问题。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京空天技术研究所
发明人：	袁豪杰;吴东涛;李晶;刘灿;宋锋;陶永强;翟学
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-03T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-03T00:00:00+0800
申请号：	CN201910004334.9
公开号：	CN109703793A
分类号：	B64G1/64(2006.01);B;B64;B64G;B64G1
申请人地址：	100074 北京市丰台区云岗北里40号
主权项：	1.一种用于飞行器级间分离的缓冲吸能回收装置设计方法，其特征在于，所述缓冲吸能回收装置设计方法包括：步骤一，根据缓冲吸能回收装置的应用环境及安装位置，将缓冲吸能回收装置的吸能性能及可靠连接性能作为设计关键点；步骤二，针对缓冲吸能回收装置的吸能性能的设计关键点对缓冲吸能机构进行选择；针对缓冲吸能回收装置的可靠连接性能的设计关键点对缓冲吸能机构的固定连接件进行选择；步骤三，针对所述步骤二中选择的缓冲吸能回收装置，分别开展数值仿真分析和地面验证试验，以验证缓冲吸能回收装置设计方法的可行性。 2.根据权利要求1所述的用于飞行器级间分离的缓冲吸能回收装置设计方法，其特征在于，针对缓冲吸能回收装置的吸能性能的设计关键点，选择高温合金蜂窝缓冲件作为缓冲吸能机构；针对缓冲吸能回收装置的可靠连接性能的设计关键点，选择螺钉和销钉作为缓冲吸能机构的固定连接件。 3.根据权利要求2所述的用于飞行器级间分离的缓冲吸能回收装置设计方法，其特征在于，在使用理论分析方法进行高温合金蜂窝缓冲件的选择时，依据达朗贝尔原理，在缓冲吸能回收装置中加入惯性力，使结构由不平衡的动力系统变成平衡的惯性系统，运用静载荷的计算方法计算高温合金蜂窝缓冲件的变形能，根据所述高温合金蜂窝缓冲件的变形能以确定所述高温合金蜂窝缓冲件的截面载荷。 4.根据权利要求3所述的用于飞行器级间分离的缓冲吸能回收装置设计方法，其特征在于，所述高温合金蜂窝缓冲件的截面载荷f应满足其中，m1为爆炸螺栓残余部件的质量，V0为爆炸螺栓残余部件分离时的速度，A为高温合金蜂窝缓冲件的横截面积，α为转换系数，Ld为高温合金蜂窝缓冲件的非弹性压缩量，Le为高温合金蜂窝缓冲件的弹性压缩量。 5.根据权利要求2所述的用于飞行器级间分离的缓冲吸能回收装置设计方法，其特征在于，在使用理论分析方法对所述缓冲吸能机构的固定连接件进行分析后，选择第一螺钉和第二螺钉以用于承受所述高温合金蜂窝缓冲件结构变形时的弯矩，选择所述销钉以用于承受所述高温合金蜂窝缓冲件结构变形时的剪切力矩，所述第一螺钉和所述第二螺钉的最大拉力FP均应满足其中，L2为爆炸螺栓的中心轴与回收盒的安装台面之间的距离，L1为第一螺钉和第二螺钉之间的距离，F0为高温合金蜂窝缓冲件的平均压溃力。 6.根据权利要求2所述的用于飞行器级间分离的缓冲吸能回收装置设计方法，其特征在于，在所述步骤三中，在对选定的缓冲吸能回收装置进行数值仿真分析时，对所述缓冲吸能回收装置进行建模以及网格划分，通过设置所述缓冲吸能回收装置的材料属性和边界条件以建立高温合金蜂窝缓冲件与爆炸螺栓的接触关系；根据所述高温合金蜂窝缓冲件与爆炸螺栓的接触关系对所述缓冲吸能回收装置进行迭代求解以获取高温合金蜂窝缓冲件的压溃情况和螺钉的载荷曲线；根据所获取的高温合金蜂窝缓冲件的压溃情况和螺钉的载荷曲线验证所选定的缓冲吸能回收装置的合理性。 7.根据权利要求6所述的用于飞行器级间分离的缓冲吸能回收装置设计方法，其特征在于，在所述步骤三中，在对选定的缓冲吸能回收装置进行地面验证试验时，将爆炸螺栓通过螺母安装在试验台架上，所述爆炸螺栓的一端不进行约束，在所述螺母的一端安装缓冲吸能回收装置，起爆爆炸螺栓以验证所述缓冲吸能回收装置的缓冲性能。 8.一种缓冲吸能回收装置，其特征在于，所述缓冲吸能回收装置包括回收盒(10)、固定连接件(20)和高温合金蜂窝缓冲件(30)，所述缓冲吸能回收装置使用权利要求1至7中任一项所述的缓冲吸能回收装置设计方法来设计，所述高温合金蜂窝缓冲件(30)设置在所述回收盒(10)和爆炸螺栓之间，所述回收盒(10)通过固定连接件(20)与舱体连接。 9.根据权利要求8所述的缓冲吸能回收装置，其特征在于，所述高温合金蜂窝缓冲件(30)包括蜂窝芯、第一面板和第二面板，所述蜂窝芯设置在所述第一面板和所述第二面板之间，所述第一面板和所述第二面板与所述蜂窝芯随形设计；所述固定连接件(20)包括第一螺钉(21)、第二螺钉(22)和销钉(23)。 10.根据权利要求9所述的缓冲吸能回收装置，其特征在于，所述蜂窝芯具有多个六边形容纳孔，多个六边形容纳孔用于容纳飞行器级间分离过程中的爆炸螺栓残余部件。
所属类别：	发明专利