[發(fā)明專(zhuān)利]基于橡膠結(jié)構(gòu)的動(dòng)密封裝置及其設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710241121.9
• 申請(qǐng)日: 2017-04-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107194025B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李昱霖;張保剛;于喆;慕健銘
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海機(jī)電工程研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/17
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/17;G06F30/23;G06F111/10;G06F111/06
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國(guó)中

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于橡膠結(jié)構(gòu)的動(dòng)密封裝置及其設(shè)計(jì)方法，該動(dòng)密封裝置主要為密封盒，所述密封盒包括金屬殼體、壓縮橡膠塊、鋼絲繩、螺絲，金屬殼體與螺絲連接，金屬殼體通過(guò)螺絲與壓縮橡膠塊連接，鋼絲繩穿過(guò)金屬殼體和壓縮橡膠塊之間；所述密封盒適用于有燃?xì)獍l(fā)生器的發(fā)射筒，所述發(fā)射筒包括上腔體、下腔體、活塞尾座、密封盒、燃?xì)獍l(fā)生器、內(nèi)筒，上腔體、下腔體都與活塞尾座相連，上腔體、下腔體都與密封盒兩端相連，密封盒位于活塞尾座內(nèi)部，下腔體內(nèi)部設(shè)有燃?xì)獍l(fā)生器，上腔體、下腔體、活塞尾座都與內(nèi)筒相連；本發(fā)明在理論與數(shù)值計(jì)算下，密封盒設(shè)計(jì)一次性成功，不但節(jié)約了研制成本，還大大加快了研制進(jìn)度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種動(dòng)密封裝置及其設(shè)計(jì)方法，特別是涉及一種基于橡膠結(jié)構(gòu)的動(dòng)密封裝置及其設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)

固彈機(jī)構(gòu)需要利用燃?xì)獍l(fā)生器進(jìn)行解鎖，因而需要打穿尾座固定導(dǎo)彈，尾座作為隔離導(dǎo)彈一側(cè)與燃?xì)庖粋?cè)的重要部套，其被打穿意味著漏氣，意味著導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)不可避免的被高溫、高壓燃?xì)馑绊懀虼诵柙O(shè)計(jì)出一種新的動(dòng)密封形式使導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)受到燃?xì)獾挠绊懡档阶畹汀?/p>

該新的動(dòng)密封形式利用金屬殼體壓縮橡膠來(lái)進(jìn)行密封，形成密封盒，密封盒的設(shè)計(jì)思路簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)起來(lái)并不容易，一方面，橡膠尺寸的設(shè)計(jì)是被壓縮之后的變形狀態(tài)，由于工廠(chǎng)生產(chǎn)出來(lái)的都是未變形的橡膠尺寸，因此需要設(shè)計(jì)變形前的橡膠形狀，具有一定的挑戰(zhàn)性；另一方面，橡膠為不可壓的超彈性體，若設(shè)計(jì)的初設(shè)尺寸過(guò)大，則密封盒內(nèi)有限空間裝不下橡膠或者橡膠直接被壓壞，若設(shè)計(jì)的初設(shè)尺寸過(guò)小，則壓縮后的橡膠不能填滿(mǎn)密封盒內(nèi)部空間，必然有燃?xì)鈴牡撞客ㄟ^(guò)未填滿(mǎn)的縫隙進(jìn)入導(dǎo)彈一側(cè)，使密封特性失效，因此，橡膠結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的尺寸精度非常重要，若進(jìn)行粗略預(yù)估設(shè)計(jì)，先給定預(yù)估的尺寸，進(jìn)行生產(chǎn)，不滿(mǎn)足要求后對(duì)尺寸進(jìn)行修改，再進(jìn)行生產(chǎn)，如此循環(huán)直至滿(mǎn)足要求，這種原始的設(shè)計(jì)方法不但浪費(fèi)材料，增加成本，而且設(shè)計(jì)周期非常緩慢，會(huì)影響到整個(gè)導(dǎo)彈的研制進(jìn)程。因此，本專(zhuān)利同時(shí)研究了一種橡膠結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，從已知橡膠壓縮后的尺寸反推出橡膠未變形的狀態(tài)。

為了更好的說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面對(duì)所涉及的相關(guān)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)做一定介紹：

一、徑向基函數(shù)(RBF)代理模型

徑向基函數(shù)的基本形式如下式(1)所示：

式(2)中，m為設(shè)計(jì)點(diǎn)個(gè)數(shù)，基函數(shù)權(quán)向系數(shù)向量且β應(yīng)滿(mǎn)足差值條件，如下式(3)所示：

f_i＝y(tǒng)_i,i＝1,2,…,m……(4)

其中，y_i為精確值，f_i為預(yù)測(cè)值。于是有，如下式(5)(6)所示：

Aβ＝Y(jié)……(7)

β＝A^-1Y……(8)

式中A，下式(9)所示：

φ為徑向函數(shù)。

二、模糊聚類(lèi)法

在縮減設(shè)計(jì)空間時(shí)，模糊聚類(lèi)法用于對(duì)樣本點(diǎn)和響應(yīng)值的隸屬度進(jìn)行分類(lèi)，完成數(shù)據(jù)的模糊聚類(lèi)劃分，通過(guò)聚類(lèi)的放縮與刪減，最終得到全局最優(yōu)解所在的重點(diǎn)區(qū)域。模糊c-均值聚類(lèi)方法(Fuzzy c-means Clustering Method,FCM)是由Bezkek于1981年提出的,它是目前廣泛采用的一種模糊聚類(lèi)算法?？紤]一個(gè)含有m個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的集合n_dim代表數(shù)據(jù)點(diǎn)的維數(shù)，此集合依據(jù)一定的準(zhǔn)則用模糊聚類(lèi)的方法分成c(2≤c≤c_max)個(gè)模糊子集，這里c是指一給定的聚類(lèi)個(gè)數(shù)，c_max為聚類(lèi)個(gè)數(shù)的最大值，所用的準(zhǔn)則是優(yōu)化一個(gè)用來(lái)表征聚類(lèi)的性能指標(biāo)的目標(biāo)函數(shù)J_con(U,v)，其基本形式，如下式(11)所示：