火工品管壳内径尺寸检测方法研究

研究一种用于检测火工品管壳内径尺寸的方法.采用光学反射原理,根据光学系统在被测管壳内孔中形成的直接像和反射像的位置关系,通过CCD像机的扫描输出信号,用计算机实现内径尺寸的检测.详细介绍了该方法的检测原理和实施途径.实验结果表明,该方法能够有效地实现在被测长度范围内,对管壳内径尺寸的检测要求,精度可达5μm.     

火炮身管内径激光测量系统设计

针对火炮身管内径磨损量测量存在测试效率低、测试精度差等问题,利用激光位移传感器、步进电机和MSP430单片机,设计了一套无需定心装置的火炮身管内径测量系统。实验结果表明,身管内轮廓再现效果良好,显著提高了身管内径磨损检测效率与测量精度。     

超声波实时测量技术在固体火箭发动机中的应用

利用超声波对固体推进剂燃速进行实时测量是先进的燃速测量方法之一。针对超声波技术在固体火箭发动机试车中的应用,对典型固体火箭发动机材料进行测试研究,获得了发动机材料的超声波信号特征。将超声波探头直接安装在发动机壳体外侧部位,测量了固体推进剂在常压燃烧时的厚度变化。针对动态燃速测试,提出了超声波数据处理方法,对固体装药在常压燃烧下的回波进行处理,获得了装药的厚度变化过程和燃速,并分析了燃面附近温度分布对燃速测量的影响。结果表明：用超声波测量金属壳体固体发动机的燃速必须在壳体上开窗使超声波透过壳体和绝热层界面,而对复合材料壳体发动机可将超声波探头直接安装在壳体外侧;燃烧引起的装药表面温度变化对测量的影响可以忽略;该数据处理方法可以有效获得装药厚度变化。     

金属雷管管壳暗伤自动检测机

针对目前人工检测雷管管壳暗伤存在疏漏和效率不高的问题,利用先进的计算机控制和新型传感器技术,采用电磁理管、分管及瞬间高气压冲击检测等技术,实现了理管、分管、排管及管壳有无暗伤检测过程自动化.设备运行表明,暗伤检测错、漏检率为零,检测效率128个/min.     

一种火炮炮膛锥度的光电检测方法

基于激光光三角位移检测技术和光栅位移检测技术,提出一种用于Φ30 mm火炮炮膛锥度光电非接触检测方法,并据此研制了小口径火炮炮膛锥度光电检测系统。论述了系统的组成和总体结构,对炮膛锥度的测量方法、系统检测原理进行了理论分析,着重阐述了利用激光光三角原理非接触测量内径尺寸的方法,并通过实验对测量系统的精度和可行性进行了验证。实验结果表明：检测系统精度优于±0.003 mm,重复性精度优于±0.002 mm,能够满足小口径火炮炮膛锥度的检测精度要求,该检测方法切实可行。     

基于光杠杆的火炮身管内径测量系统

为提高身管内径测量的敏感性和精度,以光杠杆测量原理为理论基础,利用一维PSD作为测量敏感元件,开发了能将内径微小变化量放大,转化为PSD上光斑较大位移的身管内径测量系统。系统由机械结构、处理电路、数据采集和测量软件构成,完成了测量头的机械设计并建立了光学几何模型,推算出测量头的放大效率。系统灵敏度高、结构简单,测得数据的置信度高,为身管内径测量提供了新的思路。     

基于频域干涉的小口径长身管内径测量系统

二级轻气炮发射管内膛加工质量对动高压物理冲击加载实验数据的准确度有着重要影响。基于全光纤频域干涉测距技术研制的内径测量系统,可精确测量小口径、大长径比二级轻气炮管内径。该系统采用微型光纤探头作为频域干涉测距传感器,能对管内膛被测点坐标进行精密测量,经椭圆方程拟合后可准确获得待测截面内径。对长度为7 400 mm的28 mm型二级轻气炮炮管通体内径进行了测量,结果表明：在入口处、出口处与三点式内径千分尺测量结果的极差仅为0.014 mm.     

超声端点反射法检测PBX表面裂纹深度

炸药件表面裂纹对其力学性能及爆轰性能具有重要影响,能否通过加工余量去除表面裂纹,关键在于裂纹深度的准确定量。本研究基于超声波端点反射基本原理,建立了奥克托今(HMX)基高聚物黏结炸药(PBX)表面裂纹深度定量检测方法。设计制作了不同深度裂纹的模拟试块,校验了超声端点反射法裂纹深度定量精度。发现实验测量重复性好,实测深度与真实深度之间的差值小于1.0 mm。对比了含自然裂纹的炸药件超声检测和微焦点CT成像技术检测结果。其裂纹深度结果一致性好,表明端点反射法测量裂纹深度是可靠的。分析了超声检测误差来源。结果表明,超声端点反射法检测的裂纹深度与其裂纹实际深度较接近,误差在±1.0 mm之内。     

基于光栅的火炮身管内径测量系统

火炮身管结构、尺寸的状况是判断身管寿命,分析射击精度的重要依据.为了准确测量火炮身管的内径,在分析光栅测量原理的基础上,分别对火炮身管内径测量系统的硬件、信号处理电路和软件进行了设计.实验结果表明,该系统的内径分辨率可达0.001 mm,内径综合测量精度≤0.005 mm.     

超声波法在线检测硝酸铵溶液浓度的可行性研究

为探索超声波法在线检测硝酸铵溶液浓度的可行性,将待测硝酸铵溶液的实时超声波声速和温度测试信号输入计算机软件系统,与基础数据库中标准曲线对照得出硝酸铵溶液浓度值。通过与化学分析法测得的硝酸铵溶液的浓度进行对比,表明超声波法在线检测硝酸铵溶液的浓度是可行的,测量精度能达到±0.5%以上。     

激光内径测量系统数据处理模型研究

针对现有火炮身管内膛径向磨损量检测仪器所存在的测量精度低、自动化程度不高等问题,设计了一套利用激光非接触测量技术对身管内径实现精密测量的系统。系统基于光学无接触测量原理,运用光学测量的理论和方法,设计并讨论了在实际运用中存在的问题和解决方法。针对定位中心与身管轴线不重合引起的测量误差较大等问题,运用最小二乘等数学方法建立了系统的测径数学模型,并通过计算机仿真,不断修改模型使数学模型与实验结果之间的残差最小,从而选择出最佳的测径模型,有效地提高了测径精度。实验证明,该系统稳定可靠,自动化程度高,解决了身管内膛径向磨损量精确测量的难题。     

典型封装结构热疲劳寿命评估及试验技术

为了开展典型仪器设备结构的应力分析及寿命评估研究,利用工程算法和有限元分析方法对常见的封装管壳进行热环境下的应力分析,采用显微数字图像相关技术对焊点热应变进行全场测量,验证了计算模型的正确性和准确性,最后采用蠕变应变寿命评估模型和剪切应变寿命评估模型对焊点寿命进行了评估,并设计了CQFP68封装管壳的温循试验,验证了计算方法的可行性,形成了一套较为完整的板级仪器设备热环境下的寿命评估及试验验证技术。     

兵器零部件微裂纹检测方法的对比分析

针对武器装备零部件在役时出现微损伤的特点,就超声波、涡流、金属磁记忆三种无损检测方法加以对比分析如何检测微裂纹以及各自的优缺点。通过分析,得出检测大型部件表面和近表面缺陷时,选用涡流或超声波检测方法,检测埋深较大的内部微裂纹时,应用超声波进行定位定量检测;对于异型、高温零部件最好选用涡流非接触检测;检修武器装备时,先用磁记忆技术诊断,在发现有微裂纹微拟伤部位再用超声波进行量检测分析,超声波无法检测的情况下,可用射线检测。     

薄壁工件中未焊透高度的超声测量方法分析

应用超声端点反射法测量薄壁工件中缺陷高度时,需要深入研究检测信号的产生机理、检测信号与缺陷的对应关系、缺陷信号的识别等。采用有限元计算方法,对测量薄壁(6 mm)工件中未焊透高度的超声端点反射法进行了数值分析。通过构造合适的有限元模型,计算得到了超声波与未焊透缺陷相互作用的散射声场,对源于缺陷上端与底部的反射回波的产生、传播过程以及含有不同高度未焊透的薄板工件的检测回波信号进行对比分析。结果表明:超声端点反射法用于薄壁工件中未焊透高度测量时,可同时得到缺陷的上端与底部反射回波,且两回波在检测得到的A扫描信号中具有一定声程差,其值与未焊透的高度呈线性关系;此外,为得到更易于识别的缺陷上端反射回波,超声检测探头可进行小幅度的位置变动。在此基础上,对平板未焊透模拟试样进行了实际超声检测试验,试验结果与有限元分析结果具有良好的吻合性。     

无损检测火炮膛压的新方法

介绍了一种利用超声波无损测量火炮膛内压力变化或最大压力的新方法。由于在射击过程中膛内压力的变化将引起身管上应力的变化，而应力变化又会引起超声波的变化。因此，通过超声波的变化可推断出膛内压力的变化或最大压力，该方法解决了以往测压必须拆装弹药或在身管上开测压孔的问题，实验表明，所测结果与标准值基本一致，对于靶场及部队使用具有实际意义。     

库存弹药内弹道性能检测方法研究

论述了在没有标准弹和弹道炮的情况下,如何对库存弹药实施内弹道性能检测.通过对传统的检测方法的分析、研究,提出一种新的库存弹药检测方法.该方法不依赖传统的标准弹和弹道炮,通过发射前对火炮身管内径变化量的测量,可以确定在弹药检测中由火炮自身所引起的系统误差.对该主要误差进行修正,对其它次要误差通过制定规程严格控制,使其减小到最小,以取代传统当日修正量的修正方法.本文还以某加榴炮为研究对象,就实现新的库存弹药检测方法的技术途径及实施过程进行了分析和论证,最后给出具体的实施方法.     

定向管参数测量原理与方法

该文提出了定向管导槽对称度、缠角、内径、直线度等参数测量原理和方法，应用位置敏感探测器和光斑定位技术实现了定向管参数实时自动测量的功能，克服了已往定向管参数只能单一测量的不足。     

超声波测量大尺寸固体火箭发动机燃速的关键技术

确定固体火箭发动机工作时的真实燃速是发动机研制中的难题，而利用超声波测量是目前比较可行的方案。综述了利用超声波测量动态燃速和大尺寸发动机燃速的相关技术，并针对低频超声波开展了钢壳体/推进剂组合件的静态试验和钢壳体固体发动机热试车试验验证。通过综述和试验验证指出采用低频超声波是测量大尺寸固体发动机燃速的最可行的方案，提出进一步的研究方向是优化探头布置方案，并给出超声数据处理的建议。     

双金属复合材料界面结合超声传播有限元分析

铝/铜双金属材料界面结合不良时,会极大降低材料结构的完整性和可靠性,急需加强铝/铜复合材料的界面质量检测与评价。根据铝/铜双金属复合材料特点,建立有限元模拟模型,模拟分析当铝/铜界面为结合良好、未结合、未结合边界和界面有裂纹和夹杂时的超声波传播情况。通过波场快照图,清晰显示铝/铜界面不同情况下超声波传播情况;通过对回波A扫描信号分析,得到不同情况下铝/铜界面对超声波幅度、相位等的影响。模拟所得结果与理论和实验结果一致,说明应用有限元方法可以有效模拟超声波在铝/铜复合材料中的传播。通过数值模拟分析可以为铝/铜复合材料界面缺陷超声检测提供一定的参考。     

无喷管火箭发动机固体推进剂燃烧速率的超声波测量

沿缩尺寸无喷管发动机药柱通道的几个轴向位置的燃烧速率测量,是通过超声波传感器进行的,传感器可检测推进剂的瞬时肉厚。为此,采用了两种试验装置:装有带金属的复合推进剂的轴对称无喷管发动机和装有不带金属的复合推进剂的二维侧窗无喷管装置。超声波传感器给出发动机增压期间对药柱变形的评估。在这两种装置中,在头端区域内的无横流燃烧速率的测量结果与标准药条一致,在尾部区域存在高侵蚀燃烧速率。在数据表中列举了侵蚀燃烧数据。其中主要试验变量包括:通道半径或宽度,无横流燃烧速率和平均流速。这些试验结果表明,通常见到的临界密流趋势,无横流燃烧速率敏感性和尺寸依赖关系在无喷管发动机中也得到了验证。