基于DSP频率跟踪式串联谐振变换器的研究

在静电除尘过程中,常对粉尘比电阻有一定要求。受温度、湿度以及粉尘浓度等影响,谐振频率发生改变,除尘效率大大降低,故提出了一种可自动跟踪频率的串联谐振全桥变换器以克服其局限性。首先建立了放电端的负载等值电路模型,分析了负载等效后的串联谐振电路的特性;然后设计了基于DSP的自动频率跟踪算法。实验结果表明,频率跟踪控制能较好地跟踪谐振频率。     

高速侵彻弹体表层侵蚀效应理论计算

高速侵彻混凝土过程中,弹体的侵蚀效应随着撞击速度的提高而愈发显著。基于弹体表层材料热塑性失效机理,分析确定了高速侵彻过程弹体与靶体间摩擦效应和弹体材料塑性应变效应引起的温升。结合弹靶间局部作用情况,根据热传导方程和塑性功转热公式,利用Johnson-Cook本构方程,计算了弹体表层内两种效应引起的温度分布情况。利用临界温度判据,通过差分迭代法,计算得到了弹体表层材料失效厚度,分析不同工况下弹体高速侵蚀侵彻过程,得到了弹体轮廓演化情况,并与已有试验结果进行对比,验证了该模型的正确性。     

基于压电效应的低频无线通信机械天线

传统电天线的尺寸与其发射电磁波的波长相近。 低频电磁波(30 ~ 300 kHz)的波长达数公里,低频电天线存在尺寸过大、隐蔽性差、功耗大等问题。 为解决电天线尺寸和功耗大的问题,同时提高低频无线通信应用的灵活性,提出了一种基于压电效应的机械天线,机械天线是利用机械运动的电荷直接激励产生电磁波。 研究了压电机械天线工作的物理机理; 通过阻抗-频率曲线研究压电机械天线的阻抗特性; 利用无线通信系统对比了不同边长压电机械天线的低频辐射性能; 同时验证了压电机械天线辐射的磁场随无线通信系统接收端与压电机械天线距离的变化规律。 结果表明,压电机械天线在便携式、低成本和高性能低频无线通信应用中具有巨大潜力。     

强电磁脉冲对硅微惯性传感器的损伤效应研究

为研究强电磁脉冲对单兵外骨骼助力系统上硅微惯性传感器的电磁损伤效应,通过理论计算和试验分析相结合的方法,对硅微惯性传感器的电磁损伤阈值、电磁易损器件和损伤模式开展研究。采用Agrawal传输线理论模型和格林函数法,计算硅微惯性传感器在电磁脉冲环境中由直连线缆耦合并传导至信号传输端口的强电脉冲,并开展信号传输端口的强电脉冲注入试验和传感器损伤模式分析。研究结果表明：硅微惯性传感器的强电脉冲损伤阈值为780 V,电磁易损元器件为前端电容和信号放大器,其主要损伤模式为电容的高电压击穿和放大器的大电流烧毁。     

RDX基含铝炸药爆炸电磁辐射信号特性实验研究

为了得到黑索今(RDX)以及RDX基含铝炸药爆炸过程中的电磁辐射信号特征,采用宽带天线测量系统对炸药爆炸电磁辐射信号进行了实验研究。结果表明,RDX以及RDX基含铝炸药爆炸电磁辐射信号发生时刻与起爆时刻相比有明显延迟。距爆心2 m处,爆炸电磁辐射信号强度在1.87~15.20 V·m^-1范围内,随距离的增加而衰减。当含铝量从0~20%时,爆炸电磁辐射信号强度随含铝量的增加而增强;当含铝量从20%~30%时,爆炸电磁辐射信号强度随含铝量的增加而降低。RDX及RDX基含铝炸药爆炸电磁辐射信号频率主要分布在500 MHz以内,铝的添加会改变爆炸电磁辐射信号的频率成分,不同含铝量炸药爆炸电磁辐射信号频谱不同。     

应用于等离子体喷涂的高压脉冲电源研制

研制了一种应用于等离子喷涂的脉冲电源,通过采用高压脉冲与高压直流叠加的方式获得高幅值、陡前沿、窄脉宽、大功率、具有高压直流基础的高压脉冲,分析了等离子体的动力学模型及喷涂原理。通过现场测试,在直流高压基础上叠加高压脉冲的技术方案可有效降低能耗,提高效率,改善等离子体喷涂的效果。     

起爆方式对反应式脉冲发生器的影响试验

反应式脉冲发生器是一种利用快速化学反应变化而产生高功率电磁脉冲的脉冲发生系统,其工作的核心是通过爆炸产生化学反应所需的环境,为了研究起爆方式对其产生的脉冲影响情况,以典型Φ26 mm脉冲发生器为研究对象,设计了端面点起爆、两端起爆和中心起爆3种起爆方式,并进行了试验,试验结果表明,充电电压为5 kV时,中心起爆能产生最大的脉冲电压,两端起爆次之,点起爆最小;试验得到的电压与反应材料的冲击波历经时间成二次曲线变化。     

含能破片冲击薄靶的释能时间

为了解释含能破片冲击侵彻薄靶板时的释能时间与侵彻历程关系,用LS-DYNA和理论分析研究了不同靶板材料、不同头部厚度的含能破片冲击侵彻过程和释能时间,得到释能时间与侵彻过程的关系.结果表明,通过调整破片的头部厚度可实现含能破片的靶后释能.     

聚能装药金属射流在天线中的应用研究

瞬态小型化天线是天线技术研究的热点。针对聚能金属射流在小型化天线上的应用问题,采用理论分析和数值模拟相结合的研究方法,以装药直径为50 mm锥形聚能装药为研究对象,进行了聚能金属射流天线形成偶极子天线理论分析。利用有限元软件LS-DYNA,对装药结构、炸药材质形成的聚能金属射流天线适用性开展数值仿真研究。研究结果表明：聚能装药形成的金属射流天线满足瞬态小型化特点,具有与波长匹配的长度、连续性和良好接口;聚能金属射流作为电磁脉冲辐射天线使用时需要具有一定长度和杵体,射流直径和杵体直径有过渡且杵体变化较小,可获得较大增益,金属射流在未完全成型时输入阻抗最小;小锥角罩形成的金属射流更能满足天线要求;药型罩厚度为2.1~2.3 mm时,形成的金属射流天线长度最大,存在一个辐射频率极值;B炸药装药形成射流天线的速度大于JH-2炸药和梯恩梯炸药,且B炸药装药爆炸产生金属射流的断裂时间最佳,最大杵体半径适中,断裂时可用天线长度最长,作为天线应用时可辐射的频率范围最大,更适合作为聚能金属射流天线使用。     

刻槽弹体旋转侵彻混凝土效应试验研究

为研究刻槽弹体旋转侵彻混凝土靶的侵彻性能,利用14.5 mm滑膛枪发射平台,进行了非旋转的卵形弹体与刻槽弹体侵彻砂浆混凝土靶试验研究,同时利用14.5 mm线膛枪发射平台,进行了旋转的卵形弹体和刻槽弹体侵彻砂浆混凝土靶和石灰石混凝土靶试验研究。两种发射平台对比试验结果表明：采用卵形弹体头部刻槽和旋转侵彻的方法,使对混凝土目标的破坏从单一的挤压破坏变为挤压与环向剪切联合作用的破坏模式,达到了减少轴向阻力和提高侵彻威力的作用;相比于砂浆混凝土靶,石灰石混凝土靶具有较强的抗侵彻能力。