图2。1 电流变液工作状态
2。2电流变液体的工作机理
目前比较流行的电流变液体的工作机理是颗粒极化理论,即粒子通过电场的极化作用产生电流变效应。在电场作用下,粒子在电场中排列成链状结构;在没有形成颗粒链的间隙中,粒子相互吸引,构成纤维状排列。当链系受到剪切作用时,粒子被拉开,但是电荷仍然相互吸引,这就是剪切阻力的形成。而电场的大小决定了粒子移动的电荷量,因此电场强度与剪切阻力成正比。当链上拉力大于吸引力时,粒子链断裂,电荷不再从粒子上分离,液体恢复到原来的流动特性,这种平衡状态可用屈服应力 表示。文献综述
其中, 为电流变液体流动过程中产生的剪切应力; 为液体在电场作用下,逐渐稠化所引起的剪切应力; 为电流变液体黏度; 为电流变液体在垂直方向上,单位距离上的剪切速率。
在零电场下, =0,此时液体具有牛顿流体的性质,即 随 的增大而增大;当施加电场后,随着 的逐渐增大,流体不完全遵循牛顿流体的性质, 由 和 两部分组成;当流体固化以后,即 时, 。
2。3 电流变效应的应用
根据电流变液体的这种性质,电流变液体器件大致分为以下几种类型:
(1)控制液体流量和压力的电流变液体阀;
(2)可以无级调节转速和转矩的传递器件;
(3)可以无级调节阻尼的各种减振器;
(4)填充于某些结构中做成一种复合材料结构。
3 坦克炮驻退机设计理论
3。1 反后座装置概述
在火炮的发展过程当中,火炮设计者们不断地致力于提高火炮的威力和机动性。然而,由于基础力学的限制,这两者往往是相互矛盾的。提高火炮威力的同时,火炮将产生更大的后坐冲击力,在刚性炮架的时代,这意味着火炮必须配备更重炮架才能抵消巨大的后坐冲击,而沉重的炮架将大大降低火炮的机动性。为了解决这一矛盾,火炮设计者们发明了反后座装置。
在火炮的发射过程中,火药燃气产生的巨大膛压将作用于膛底横截面上,从而产生一个炮膛合力Fpt。在炮膛合力Fpt的作用下,火炮身管将沿身管轴线方向向与弹丸相反的方向运动。同时,火炮身管与反后座装置固连,在后座过程中,驻退机将产生一个后坐阻力,在大大减小后座冲击力的同时,会消耗大部分后坐能量,并且储存、利用剩下的后坐能量,使火炮身管复进回复到正常的发射位置。来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com
火炮反后坐装置的作用主要体现在一下三个方面:
①大大减小火炮在发射时的受力,使炮架的受力情况减小到原来的十几分之一,从而在保证必要强度的情况下可以使炮架的重量大大降低,便于火炮的轻量化设计,提高火炮的机动性;
②使射击时火炮的运动局限于沿火炮身管轴线的方向上进行后坐运动,并在后坐结束后使身管复进到原始设计位置。反后座装置极大地减小了火炮射击时的炮口跳动,控制火炮的瞄准线基本不变,提高了火炮的设计稳定性;
③合理设计火炮的反后座装置,可以有效控制后坐的受力和运动,使原本作用于火炮的变化剧烈,作用时间很短,冲击很大的炮膛合力转化为变化平缓、作用时间较长、作用力很小的后坐力。