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1.
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基于小波分析技术的高速撞击声发射源定位 被引次数：1
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刘武刚 庞宝君 韩增尧 孙飞《高技术通讯》,2009年第19卷第2期
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针对在轨航天器遭受空间碎片撞击损伤的定位问题,利用二级轻气炮发射铝弹丸撞击铝板来模拟空间碎片对航天器结构的损伤;通过声发射传感器实时记录结构中的时域波形信号,结合板波的频散特性,分析了高速撞击穿孔损伤时波动在铝板中的传播模式.基于小波时频分析技术研究了高速撞击损伤的定位问题,分析了波速对定位精度的影响.结果表明,基于小波分析技术的高速撞击声发射源定位能够满足撞击损伤的定位要求,为解决航天器在轨遭受空间碎片撞击的损伤定位提供了一种新的方法.
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2.
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非金属弹丸高速撞击编织物填充式结构的损伤
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《材料研究学报》,2016年第5期
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对陶瓷球和尼龙球弹丸进行循环加热,并使用二级轻气炮发射弹丸高速撞击编织物填充式结构。非金属弹丸循环加热的温度范围为20-150℃,撞击速度为1.52-3.26 km/s,撞击角度为0°,得到编织物填充式结构在不同材料弹丸高速撞击下的损伤模式,研究了循环加热对非金属弹丸高速撞击破碎特性和编织物填充式结构撞击损伤特性的影响。结果表明,在弹丸尺寸和撞击动能分别相同的情况下,用陶瓷球弹丸高速撞击薄铝板比用铝球弹丸产生的穿孔尺寸更小;循环加热后的陶瓷和尼龙弹丸造成填充层更大尺寸的中心撞击穿孔;循环加热后陶瓷球弹丸对编织物填充式结构后板的高速撞击破坏能力增强,尼龙球弹丸对后板的高速撞击破坏能力减弱。
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3.
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多层隔热材料对填充式结构高速撞击损伤影响的实验研究 被引次数：1
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管公顺 曾明 李航杰《材料工程》,2016年第9期
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在填充式结构中加入多层隔热材料(MLI),利用二级轻气炮发射铝球弹丸在真空环境下对其进行高速撞击实验,获得了MLI位于不同位置时的防护结构损伤模式,研究MLI对填充式结构高速撞击损伤与防护特性的影响。结果表明:当MLI位于首层薄铝板前侧时,薄铝板穿孔尺寸增大,首层薄铝板耗散弹丸撞击动能的能力增强,有助于填充式结构高速撞击防护性能提高;当MLI位于首层薄铝板后侧时,弹丸击穿薄铝板后次生碎片云团的膨胀扩散受到抑制,不利于填充式结构高速撞击防护性能提高;在相同撞击条件下,当MLI位于填充层前侧时,填充层中心穿孔尺寸增大,当MLI位于舱壁前侧时,舱壁弹坑分布范围减小。
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4.
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基于PCI1714的高速撞击信号的数据采集系统设计 被引次数：1
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刘玉蓓《计算机测量与控制》,2008年第16卷第9期
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针对航天器很可能受到空间碎片的撞击,造成损伤时需要通过采集撞击信号,进行声发射无损检测的问题,设计了一种高速撞击信号采集系统方案;根据高速撞击信号时间极短的特点,系统选用研华的PCI-1714高速采集卡,改进其数字触发机制,借助其32位DLL驱动程序接口,采用可视化编程语言VC++进行数据的采集、传输和大量数据流的存储;实验结果证明,该系统在高速撞击下,不漏采,采集数据显示撞击过程清晰,为进一步损伤定位的数据分析提供了强有力的数据支持。
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5.
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板间距对铝板多冲击结构高速撞击防护性能影响的试验研究
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管公顺 刘启超 韩潇风《振动与冲击》,2020年第39卷第3期
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为了研究板间距变化对铝板多冲击结构高速撞击损伤与防护特性的影响,采用二级轻气炮发射铝球弹丸对具有不同板间距的双层、三层、四层和五层铝板结构进行了高速撞击试验,弹丸直径分别为3.97 mm、5 mm和6.35 mm,撞击速度为1.72～4.88 km/s,撞击角度为0°。结果表明:在铝球弹丸的弹道段撞击速度区间,板间距变化对铝板多冲击结构的高速撞击防护性能无显著影响;在铝球弹丸的破碎段撞击速度区间,对于相同的总防护间距,具有不同板间距的铝板多冲击结构的高速撞击防护性能存在明显差异;基于该试验数据定义的三层、四层和五层铝板结构的板间距因子,可为具有高效抗高速撞击能力的铝板多冲击结构的板间距设计提供依据。
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6.
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铝双层板结构高速撞击防护性能实验
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管公顺 庞宝君 哈跃 张伟《哈尔滨工业大学学报》,2007年第39卷第3期
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采用非火药驱动二级轻气炮发射球形铝质弹丸,对铝双层板结构进行高速撞击实验研究,从而模拟空间碎片对航天器防护结构的高速撞击作用.实验得到了该铝双层板结构的前后板在不同速度区间的高速撞击损伤模式.获得了弹丸撞击速度在0.5~5.0 km/s时该铝双层板结构的撞击极限曲线,并与Christiansen方程的预测撞击极限曲线进行比较,同时分析了后板材料的屈服强度对铝双层板结构高速撞击防护性能的影响.
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7.
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高速撞击声发射信号在铝板中的衰减规律
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刘武刚 王建民 顾海贝 于荣刚 庞宝君《无损检测》,2012年第12期
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高速撞击声发射信号传播至传感器并被转换成电信号的过程中会发生信号幅值的衰减,导致信号在损伤评估和源定位的误差增大。分析了衰减产生的原因,得到了衰减的一般规律。为了分析高速撞击声发射信号中不同频率板波模态的衰减规律,将高速撞击数值模拟声发射信号进行了小波信号高频和低频的重构并分别进行衰减规律的研究,得到了此两种频率在铝板中的衰减规律,研究了衰减系数和"等效幅值"随撞击速度的变化规律,研究结果可以用于撞击源定位传感器布局优化及损伤程度评估等领域。
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8.
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航空飞行器冰雹撞击试验技术研究 被引次数：1
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韩飞听 薛澄岐 尤志芳《电子机械工程》,2007年第23卷第6期
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航空飞行器在飞行过程中容易和冰雹粒子发生碰撞,并由此造成撞击损伤.因此有必要开展航空飞行器在冰雹环境中的撞击试验.文中介绍了一种冰雹撞击试验系统的工作原理,即利用气体炮对冰雹弹丸加速,加速后的冰雹弹丸和飞行器产生高速撞击.利用该系统可对航空飞行器在冰雹类粒子高速撞击下的损伤进行评价和寿命预测.
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9.
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超高速撞击声发射信号在载人航天器加筋结构的传播特性实验研究
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《Planning》,2017年第3期
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为研究超高速撞击声发射信号经过载人航天器加筋结构后的传播规律,分别在平板结构和加筋结构上模拟高速撞击实验,利用传感器阵列采集高速撞击产生的声发射信号。结合小波和傅里叶分析方法从板波模态、频域以及时域三方面分析加筋结构对声发射信号传播特性的影响,并研究成坑和穿孔损伤模式下声发射信号的传播规律。结果表明:加筋板中的信号高频部分比平板中高频部分能量少,筋体对信号高频部分有滤波效果。加筋结构受高速撞击产生穿孔损伤时,S0模态声波的能量增多。研究成果可为载人航天器结构的高速撞击感知与定位技术提供有利参考。
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10.
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航天器防护方案高速斜撞击实验研究 被引次数：3
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张伟 庞宝君《哈尔滨工业大学学报》,1999年第31卷第6期
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给 和分析了柱状弹丸高速斜撞击铝合金Ｗｈｉｐｐｌｅ防护方案实验研究结果。结果表明，Ｗｈｉｐｐｌｅ防护方案对高速斜撞击的响应不同于高速垂直撞击的响应，高速斜撞击具有分散撞击所产生碎片云损伤能量的特性，能产生严重损伤航天器外部结构和子系统的滑弹碎片。滑弹的临界入射角的６５°～７５°。低于此角对靶件造成的损伤严重；超过该角对滑弹观察板造成的损伤严重，对滑弹观察板造成的损伤集中在与防护屏成１５°的区域。因
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11.
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基于声发射技术的损伤诊断Agent研究 被引次数：2
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赵霞 袁慎芳 周恒保 孙红兵《中国机械工程》,2008年第19卷第14期
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为解决实际大型结构的健康监测问题，首先针对大型铝板结构建立了多Agent系统，整个多Agent系统可实现压电传感器、光纤传感器、应变片传感器等不同传感器的选取和自组网络，自动实现声发射源监测、紧固件松动、应变分布监测等三种典型损伤监测。介绍了作为整个系统实现的基础工作之一的基于声发射技术的损伤诊断Agent的构造过程。通过具体试验，基于声发射技术，集成不同的时延判定方法，针对铝板、环氧板、碳纤维板进行了声发射源定位的诊断Agent研究。
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12.
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基于HHT变换的声发射源平面定位方法
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庞宝君 刘治东 唐颀《无损检测》,2010年第1期
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为了应对空间碎片的威胁，研制了一种基于声发射技术的用于实时监测空间碎片撞击航天器的在轨感知系统。对平面声发射源精确定位技术提出了需求。声发射信号属于非平稳随机信号，传统的小波变换无法充分获得其中携带的信息。利用HHT技术分析声发射信号波形，改进了AO模态到达时刻的确定算法，提高了线定位精度。在此基础上，将平面定位问题转化为求取函数最小值的优化问题，并利用单纯形法进行求解。在铝合金板上对铅芯折断波源进行了定位试验，结果表明，相对于小波变换，HHT更适于分析声发射信号；改进后的线定位方法和双时标法可有效应用于各向同性板的定位问题。研究结果为空间碎片在轨感知系统的研制提供了参考。
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13.
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基于动能耗散的双层铝板结构的高速撞击防护性能
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管公顺 戴训洋 管贺诗《材料研究学报》,2018年第4期
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通过铝球弹丸高速撞击单层铝板和双层铝板结构的动能耗散特性分析,在弹丸未破碎和已破碎两种撞击条件下,基于单层铝板撞击失效临界动能研究了双层铝板结构的高速撞击防护性能,并针对典型铝板防护结构的高速撞击防护性能评估结果进行了实验验证。结果表明,当铝球弹丸高速正撞击一定厚度的单层铝板时,铝板发生穿孔失效时的临界撞击动能近似为常数。当铝球弹丸高速正撞击双层铝板结构时弹丸击穿前板后的剩余动能,表现为弹丸初始撞击动能的比例耗散。在弹丸破碎段撞击速度区间,使双层铝板结构后板发生穿孔失效的弹丸直径越大,在弹丸击穿前板后的撞击后板有效动能中次生小碎片动能所占的比例越大。
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14.
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多孔火山岩超高速撞击蜂窝夹层板试验研究
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《振动与冲击》,2018年第24期
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为研究航天器蜂窝夹层结构的超高速撞击防护性能,采用轻质多孔火山岩弹丸模拟微流星体,进行超高速撞击试验,研究蜂窝夹层板的损伤特性。结果表明:采用硅橡胶垫片,结合弹托使用,可实现轻质、脆性火山岩弹丸的超高速完整发射;在火山岩弹丸超高速撞击条件下,蜂窝夹层板主要发生正面蒙皮穿孔、蜂窝芯层坍塌、背面蒙皮花瓣开裂、脱胶等损伤模式;正面蒙皮穿孔直径随弹丸直径的增大而增大;蜂窝芯层坍塌面积和背面蒙皮损伤面积不仅与冲击能量、弹丸直径相关,还与冲击位置相关。
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15.
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动能毁伤弹丸撞击多层靶板的区域性毁伤特性研究
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白玉帅 岳帅 林轻 史文辉 杜忠华《弹道学报》,2021年第33卷第3期
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为研究动能毁伤弹丸对航天器内部结构的毁伤特性,提出了一种穿透航天器外壳后区域性散布毁伤元的动能毁伤弹丸.根据空间卫星的结构特点设计了多层等效靶板,进行了动能毁伤弹丸撞击多层靶板的验证试验.对试验过程进行有限元动力学仿真,并将仿真结果与试验结果进行一致性对比,采用该模型研究了不同形状毁伤元的毁伤特点.研究结果表明:动能毁伤弹丸在穿透2 mm厚铝板后弹壳破碎释放毁伤元,且不会穿透最后一层靶板产生额外空间碎片,毁伤方案的可行性较高;不同形状毁伤元中球形毁伤元毁伤内部结构的效果最好,立方体毁伤元穿透外壳的效果最好.
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16.
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V形切口复合材料试件拉伸破坏声发射监测
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周伟 张亭 戚海东 韩江云《制造技术与机床》,2012年第4期
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通过对V形切口复合材料试件单向拉伸、分级加卸载拉伸试验及声发射实时监测,研究含切口缺陷复合材料拉伸损伤破坏及其声发射响应特征.结果表明:复合材料切口试件拉伸损伤破坏与声发射特征参量相关；切口尖端的高应力状态导致该区域过早损伤破坏并扩展,且对应较高的声发射相对能量、幅度和急剧增加的撞击数；声发射定位源主要集中在位于试件中部的切口尖端及其扩展区域.
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17.
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石灰岩声发射分析及源定位研究
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黄晓红 席婷 张艳博 梁娜 郑学增 刘珏《矿业研究与开发》,2014年第3期
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在石灰岩样品表面布置多个传感器,通过接收声发射信号的时间延迟来实现损伤定位。首先,利用声发射仪器对石灰岩样品进行声发射断铅试验来获取声发射信号;然后,利用小波变换对获取的声发射信号进行去噪处理,接着用全相位频谱分析方法对去噪后的信号进行频谱分析;最后,通过最小二乘法来求取声发射源坐标,实现声发射源定位,并将定位结果与仪器自带的定位算法所得结果进行比较。通过定位结果的误差分析,得出了全相位频谱分析在声发射源定位这一领域的可行性。
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18.
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二次碎片云超高速撞击声发射源时序特性
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刘治东 陈凯 庞宝君 刘源《无损检测》,2014年第10期
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空间碎片击穿防护屏产生二次碎片云撞击密封舱舱壁形成大量点状声发射源,这些点状声发射源的集合构成了二次碎片云超高速撞击声发射源。为探究其时序特性,通过引入Corvonato二次碎片云模型,分析了点状声发射源的产生时序及其所发信号的传播时序,提出了"时序最速点"概念用于表征此类声发射源;分析了时序最速点、撞击中心和传感器三者间的相对位置关系,在此基础上提出了时序最速环概念,并通过试验证明了时序最速环概念。结论对发展二次碎片云超高速撞击声发射源定位技术具有重要意义。
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基于模态分析和小波变换的声发射源定位新算法研究 被引次数：11
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焦敬品 何存富 吴斌 费仁元《仪器仪表学报》,2005年第26卷第5期
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针对传统声发射源定位中，声发射信号到达传感器的时间受设定门槛电压影响很大，导致声发射源定位效果较差，提出了一种声发射源定位新方法。根据模态声发射理论，携带声发射源信息的声发射信号在结构中传播过程中，具有频散现象和多模态特性。因此，声发射源定位应基于同一频率下、同一模态导波到达各个传感器的时间和传播速度。通过对声发射信号进行Gabor小波变换的方法，在时频空间内确定某一频率下某一模态导波到达传感器的时间；并通过数值计算得到该频率处模态导波的群速度，从而实现声发射源的准确定位。通过薄板中声发射线源定位试验，证明了该定位算法的有效性。
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20.
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复合材料试验件受外载荷作用的声发射信号特征
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冯琰妮 庞虎平 马云中 任天录《无损检测》,2014年第9期
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复合材料试验件缺陷在载荷的作用下均有可能扩展而成为声发射源,对这些缺陷在试验件受载过程中的区分及定位日益成为声发射信号数据分析的主要方面。对复合材料试验件外载荷试验中声发射信号的特征进行简要分析,对大幅值长时间的信号及大幅值短时间的信号能量分布及通道分布进行了试验分析。结果表明,声发射信号可以较准确反映试验件受外载荷过程中的变化及损伤区域,能粗略区分损伤类型,但定位精度有待进一步提高。进一步验证了,幅值大发射时间长的信号可表示试验件的宏观分层损伤,而幅值大发射时间短的信号可表示试验件产生的纤维断裂损伤,并可表示损伤区域发生的变化。
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