水下低功耗变频数据采集系统的设计

介绍了水下爆炸;中击波的概念特征和气泡脉动理论,根据此特征确定了水下冲击波超压测试系统的测试原理、采样参数等。系统将压力传感器、适配电路、A／D转换器、触发控制电路、通讯接口及电池紧凑封装在密闭、防水、坚固的钢壳内,构成一种可相对独立工作的便携式水下冲击波超压测试仪。该系统具有小体积、微功耗、采样频率高等特点,具有抗干扰性强和无需电缆引线的优点,特别适宜于大范围多测点的试验场合。     

基于时间提取的冲击波超压测试系统设计

针对爆炸试验环境的冲击波超压测试,提出一种基于FPGA控制与Flash存储的可多次触发冲击波超压存储测试系统.将大容量的Flash存储分割成多个数据存储空间,以实现系统多次触发和采集存储.相比常规的单次触发存储测试系统,可防止误触发引起的测试失效,提高测试的可靠性.并利用绝对时间来提取有效信号的数据段,提高了数据回收效率,适合多点的分布式测试.该系统通过动态特性标定,并在爆炸试验中获得有效数据.试验结果表明,该系统具有很好的可靠性.     

智能化冲击波超压测试系统

冲击波超压测试是衡量武器弹药毁伤性能的重要参数.设计了一种由探测单元、控制单元、触发单元构成的地面场智能化冲击波超压测试系统.该系统具有体积小、微功耗、抗冲击、抗电磁干扰等特点,通过激波管动态校准后应用于自由场实爆试验,并能成功记录关键信号,将实测数据与经验公式所得数据对比分析,证明了该系统的设计合理性.     

水下爆炸冲击波数据记录仪的设计与实现

本文从水下爆炸冲击波的概念出发,介绍了水下爆炸冲击波的特征,应用爆炸气泡运动理论确定了波形参数。然后根据水下冲击波的特征,分析了水下爆炸冲击波数据记录仪的测试原理,介绍了两种模拟实际水下爆炸冲击波信号的测试方法。再通过简易的水下爆炸试验,得到了冲击波的压力-时间历史曲线及其参数并与理论值作了比较。最后通过直线拟合和误差分析进一步证明了文中提出的水下爆炸冲击波测试方法是一套科学的、有效的冲击波压力测试方法。     

爆炸环境气体测试防护结构的数值模拟

现代武器试验过程中常涉及到危险性较高的爆炸环境,而在爆炸场进行气体测试的难度大、准确性低,故通常采用防护结构来减弱爆炸冲击波的影响。为了进一步探究防护结构对冲击波测试的有效性,采用2D-Euler算法进行数值模拟,对不同防护结构条件下的爆炸冲击波进行计算和分析。通过改变防护结构的开孔大小、个数和挡板厚度来研究这些参数对防护结构的效果和冲击波测试的影响。结果表明：仿真最优防护结构气体扩散面积为空爆环境的81.73%,超压值降低了61.27%,于传感器面的超压峰值为698.5 kPa,较设定传感器所能承受的阈值小30.15%,比单因素仿真最优防护结构的超压峰值分别低8.74%、7.14%和6.68%,达到研究目的。     

基于ICP传感器的存储式冲击波超压测试系统

针对冲击波超压测试方法不足的现状,采用存储测试原理进行了冲击波超压测试系统设计。对比了不同类型压力传感器的优缺点,选用性能优良的ICP压力传感器并配套设计了驱动电路和信号调理电路。采用单片机和CPLD进行数字逻辑电路的集成设计,提高测试系统的智能化和可靠性并减小系统体积。系统标定后参加了多次实弹测试试验,验证了其可靠性和有效性。文中给出了某型弹的冲击波超压测试曲线、正压持续时间和冲量数据。     

基于虚拟仪器的水下发射器冲击波测试

针对水下发射器发射时冲击波的特点,组建了一种基于虚拟仪器技术的水下冲击波参数测量系统,阐明了系统工作原理、实现方法及系统的硬件和软件结构;利用该系统实现了水下冲击波特征参数的测量,并对冲击波的传播的特点及应力分布特性进行了研究.     

某型强光爆震弹冲击波超压致伤半径仿真研究

研究某型强光爆震弹的冲击波超压致伤特性.为得到某型强光爆震弹对于人员致伤的安全半径,依据LS-DYNA结构非线性分析工具,结合爆炸冲击波超压的致伤效应理论,建立了相应的仿真模型并进行实验分析.先基于理论公式进行计算,对比理论计算数据和仿真数据,通过数值拟合,得出了仿真结果与理论计算结果的对比曲线,并结合实际分析了仿真数据的可靠性.结果表明,利用仿真数据可以计算出冲击波超压对人员致伤的安全半径,并具有一定的实践指导意义.     

参数可变的无线式冲击波超压测试系统的研究

存储式测试在冲击波超压测试中应用多。在冲击波超压场测试中,超压峰值和时域脉宽随着TNT当量的大小和测点距爆心的距离的大小变化而变化,近距离和远距离之间超压峰值以及时域脉宽近几十倍之差,为提高测试系统的精度和测试系统的灵活性,提出了一种参数可变的无线式冲击波超压测试系统,此系统主要由无线Zig Bee模块对多个传感器节点进行无线参数设置(量程设置、采样频率设置、触发电平设置等),通过冲击波超压测试理论计算和靶场实验数据的分析,验证了该系统设计方案的可行性和优越性。     

基于FPGA和无线通信的炮口冲击波测试系统设计与实现

由于炮口冲击波超压测试现场环境比较恶劣,为了提高存储测试系统的可靠性和灵活性,给出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)和无线通信的炮口冲击波测试系统的设计与实施方案。测试系统的激波管动态校准结果表明,系统符合国军标对炮口冲击波超压测试的基本要求。该系统在多次靶场实爆试验中进行了测试试验,都成功捕获到炮口冲击波超压曲线。试验结果表明所设计的炮口冲击波测试系统具有体积小,微功耗,灵活性高,测试效率高等优点,在炮口冲击波测试中具有良好的应用前景。     

爆炸场冲击波压力测量及其传感器技术现状分析

爆炸场冲击波压力是衡量武器弹药毁伤威力的重要战技指标。针对冲击波压力测量及其传感器技术存在的问题,以压电式压力传感器为主,从爆炸场冲击波压力测量方法、压力传感器技术和压力校准技术等多个方向总结分析了国内外研究现状及发展趋势。介绍了常用冲击波压力传感器的特点以及结构特征,对比得出了国内外在冲击波压力传感器技术领域的差距,明确了传感器技术的发展方向。概述了冲击波压力传感器的校准方法,并分析各校准方法的不足,有助于推动我国新型战斗部的发展研制。     

一种通用高精度存储式冲击波测试系统设计

针对现有冲击波测试系统精度不足及爆炸测试后易损坏的问题,设计了一种通用式高精度存储式冲击波测试系统。首先,该系统以通用、模块化的总体设计思想,在此基础上把操作面板、传感器、采集电路、存储电路集成一体。测试系统以FPGA为主控芯片,采用ICP型压力传感器,将采集到的信号通过高精度A/D转换器进行数/模转换,并存储在NAND Flash中,待爆炸结束后将数据进行回读。最后通过减小系统体积,降低测试系统被破片击中的概率。多次试验结果表明,该系统在军工领域有较高的工程应用价值。     

一种温压内爆炸准静态压力测量方法研究

针对有限空间温压爆炸准静态压力准确测量问题,依据传压管道滤波效应特性,设计了一种准静态压力测量组件,建立了温压内爆炸准静态压力测量方法。采用圆柱杆上的螺旋形凹槽结构,与内管壁组成了微型传压管道,与压阻型压力传感器配合,形成一种准静态压力测量组件,抑制了爆炸压力波中高频冲击波分量的传播,减小了爆炸光、热对压力传感器性能的影响。在激波管和准静态压力校准装置上,分别测量了压力组件的输出信号,得到测量组件的升压时间小于0.24 ms,测量误差小于0.6%,满足内爆炸场准静态压力的测试需求。目前,该测量方法已用于温压炸药内爆炸效应试实验中,为温压炸药爆炸释能评估提供了测试基础。     

低功耗爆炸冲击波应变测试系统

为了改进或加固弹性材料的结构,以便给在高温高压高冲击环境下工作的测试仪提供良好的机械结构,设计了基于直角应变花的低功耗应变存储式测试系统;进行了爆炸冲击波对弹性材料造成的应变的实际测试,对实验数据进行了分析和处理.得出本次设计的应变测试系统,能够应用于环境条件比较差的爆炸试验中,在可靠可信、微功耗的基础上能得到较好的实...     

一种适合于水中爆炸压力测量的传感器

为了对炸药在水中爆炸产生的威力进行评估,开展了用于水中爆炸压力测量的传感器及测试系统的研究。以电气石为敏感元件,利用其体积压电效应的特点,研制了一种成本低、测量精度高、操作简便、适合用于水中爆炸压力测量的传感器,并与美国PCB公司生产的传感器同时进行了水中爆炸压力的对比试验。结果表明:研制的MCR I型传感器与美国PCB公司生产的传感器的测量结果基本一致。     

圆柱壳在水下爆炸载荷作用下的动力仿真分析

圆柱壳是船舶、潜艇和海洋工程结构物的重要组成部分,研究其在水下爆炸载荷作用下的响应对提高结构物的使用周期有着重要的作用.利用LS-DYNA动力有限元程序对张效慈等人做的深水爆炸水动压力场对潜体结构的动态响应试验进行数值模拟.分析了不同材料圆柱壳和不同参数复合材料圆柱壳在水下爆炸载荷作用下的抗冲击性.计算结果表明,复合材料比钢、铜、铝合金金属材料的抗冲击性好,弹性模量小的复合材料的抗冲击性好.方法可以简单快速的计算圆柱壳的抗冲击性,为舰船的设计提供参考.     

爆炸场结构振动参数探测装置设计

为掌握爆炸冲击波引起的毁伤目标冲击振动加速度信号在距爆心不同距离上的规律,利用存储测试技术,设计研制了一种可相对独立工作的便携式结构振动遥测探测头。为了准确掌握探测头系统的动态性能,应用霍普金森杆进行了冲击加速度动态标定测试,结果表明该系统在量程范围（-5000~50000g）内性能良好。通过现场3kg TNT实弹动爆试验,系统成功的记录了冲击振动加速度信号,测试结果对评估炸药的毁伤威力性能具有重要的参考价值。