高g值微加速度开关设计

摘 要：提出了一种新型微加速度开关的结构及工作原理，并对该机构的抗高过载能力进行了分析，得出了满足高过载条件的尺寸参数设计公式，建立了该机构的参数化数学模型。根据数学模型进行了该机构的系统级建模与仿真，得出了位移与时间的关系曲线。仿真结果表明：该微加速度开关在满足高过载条件下的开关功能具有有效性和可行性。关键词：微机电系统;微引信;刚度;高过载;微加速度开关引言　　加速度开关又称G开关，是感受加速度并完成制动的一类惯性器件[]。弹丸在发射过程中所经历的膛内环境非常恶劣,从几千个g重力加速度到1万多个g重力加速度的后坐过载以及离心过载的环境[1]。传统的机械式加速度开关由于体积大、质量重，难以满足高过载环境的要求;随着微机械加工技术在传感器领域中的应用和推广，已经出现了不同类型的微加速度开关， 基于MEMS技术的微加速度开关由于采用平板式结构设计，具有微型化、高可靠性、低成本等特点，成为解决微引信安全系统微小型化的重要途径之一。在武器弹药中有广泛的需求和广阔的应用前景[2]。　　本文以某种硅微引信为应用背景，设计了一种基于MEMS技术的高g值微加速度开关机构，确保弹丸在发射后能够在规定的时间安全解除保险，实现安全引爆。从高等动力学的角度推导出悬臂梁受力的理论公式，得出满足高过载的尺寸参数关系，建立了微加速度开关的基本数学模型，根据数学模型对该机构进行系统级建模仿真，仿真结果表明，该机构能够满足作为微加速度开关的要求，并具有抗高过载能力。 详情请点击：高g值微加速度开关设计