小波分析在爆炸冲击波信号处理中的应用

针对传统的爆炸冲击波拟合方式,提出了一种利用小波分析对数值拟合的结果进行高频修正的方法,并对修正前后与实测值的相似性和幅值变化进行了比较,实验结果表明这种方法能更加准确地表示冲击波信号,体现出实验中的特殊性和偶然性。     

浅埋爆炸空气冲击波峰值压力计算方法研究

为研究装药比例埋深和比例距离对浅埋爆炸空气冲击波峰值压力的影响,测试了3种比例埋深工况下,7种比例距离处浅埋爆炸空气冲击波的峰值压力,结合量纲分析对试验数据进行拟合,得到了浅埋爆炸空气冲击波峰值压力的经验公式。结果表明：空气冲击波峰值压力随着比例埋深和比例距离的增加而减小;随着比例距离增加,比例埋深对空气冲击波峰值压力的影响减弱;空气冲击波峰值压力ΔP_D与装药量Q、爆心距R和埋深L有关,其经验公式为：■。     

水下爆炸冲击波作用下空气背衬平板的运动

运用一维平面波理论,得到了空气背衬平板对水下爆炸冲击波响应的波动理论公式。通过比较波动理论公式与Taylor公式的计算结果,表明二者在平板波阻抗远大于水介质时具有很好的一致性。但是当平板的弹性模量和密度减小时,Taylor公式的误差增大,而波动理论公式则仍具有很好的精确性。相同质量的平板在相同的水下爆炸冲击波作用下的最大速度与平板的弹性模量和密度成反比,而不同厚度的钢板对相同水下爆炸冲击波响应的计算结果表明,平板的厚度与最大速度成反比,但增加平板厚度并不能达到很好的隔振效果。     

冲击波在空气和水两种流体中传统的相似性探索

从一般的可压缩粘性非定常流体出发，在等熵和粘性系数为常数的两个假设条件下，讨论了在空气和水中冲击波传播的相似充要条件，推出了相似准数，给出相似模拟数据求法，为水下爆炸冲击波衰减规律和弹丸在水中的高速运动的研究提供了在空气中进行相似模拟的理论依据。     

燃料空气炸药冲击波超压反演研究

基于燃料空气炸药(FAE)冲击波超压衰减特征，获得FAE燃料等效TNT当量和冲击波超压衰减指数；用能量方法反演研究FAE燃料中可燃元素组元的完全反应程度，以及FAE燃料中金属燃料组元可能的反应模式，为FAE燃料设计提供新的研究方法。     

静爆冲击波在空气中的传播规律

通过对爆炸冲击波在空气中传播的已有研究成果进行了对比分析,提出了一个能较好描述冲击波超压峰值与当量比例距离关系的解析式。通过静止装药爆炸试验,测得距爆心不同距离处的超压-时间曲线,实测值与理论值能较好吻合,但是在距离爆心较近处仍存在一定偏差,并且实测曲线受到反射波影响较大。     

战斗部壳体厚度对爆炸空气冲击波的影响

采用LS-DYNA进行数值模拟,研究了战斗部壳体壁厚及壁厚半径比的改变对爆炸空气冲击渡传播特性的影响和对壳体飞散规律的影响.对数值模拟结果的数据进行拟合,并进行量纲分析.结果表明,爆炸空气冲击渡峰值随距离的衰减指数与壳体厚度近似成线性关系,壳体越厚,衰减指教越大,空气冲击波峰值随距离衰减越快.分界面(壳体和空气)处的冲击波峰值压力与壳体壁厚成反比,壳体越厚,分界面处的压力越低.战斗部外壳速度、加速时间、加速度与壳体厚度相关,壳体越厚,壳体飞散速度的最大值越小,加速时间越长,加速度越小.     

炸药在空气中爆炸冲击波的地面反射超压实验研究

为进一步研究炸药在空气中爆炸的冲击波参数,对梯恩梯（TNT）、HL0（黑索今（RDX）95%+石蜡（Wax）5%）和HL15（RDX 80%+Wax 5%+Al 15%）3种炸药不同距离处的冲击波反射超压进行了测试。实验结果表明：相比HL0和TNT,HL15在距爆炸中心3 m、4 m和5 m处的峰值超压最大;随着距离的增加,在7 m、9 m和12 m处,3种炸药的冲击波峰值超压越来越接近。采用幂指数公式对3种炸药的冲击波超压与对比距离之间的关系进行拟合后发现：在距离R≤2.6 m时,3种炸药的峰值超压大小顺序为HL0≥HL15>TNT;当2.6 m HL0 >TNT;对于指前因子k值,HL0>HL15>TNT;对于衰减系数α值,HL0> TNT>HL15;k值和α值共同决定着冲击波反射超压大小;幂指数拟合公式在取对数后为线性关系,在外推时得到的数据更接近实验值,因此可以作为研究炸药在空气中爆炸的地面反射超压经验公式。     

基于爆炸冲击波的头盔防护性能

针对爆炸冲击波致脑损伤的防护问题,开展基于爆炸冲击波的头盔防护性能研究,结合壁面压力传感器和颅脑模拟靶标,形成不同头盔结构和头盔内不同位置的冲击波防护试验测试方法,获取模拟靶标前额、颅顶和颅后的压力-时间变化曲线,分析爆炸冲击波在有/无防护条件下的颅脑表面传播规律。试验结果表明：头盔均能有效削弱冲击波超压,前额超压峰值可从无防护的352.57 kPa削弱至戴QGF-03式头盔的151.31 kPa,戴上全盔后则可削弱至11.36 kPa;冲击波在有防护的颅脑靶标传播过程中易发生绕射和叠加汇聚效应,与无防护相比,QGF-03式头盔内颅后超压提高了50%~100%,FAST头盔内颅后超压提高了9%,盔内压力作用时间显著增长,其中防护面罩可以大幅削弱爆炸冲击波对头部的作用,对前额和面部冲击波超压的削弱可达75%;全盔防护效果最好,能在前额、颅顶和颅后三处分别削弱90%、87%、80%超压峰值,密闭性对冲击波防护具有积极作用。     

模拟不同爆炸冲击波的计算方法研究

给出了一种可获得不同爆炸冲击波的方法。利用SolidWorks软件建立了冲击波生成区域与冲击波加载空气域的几何模型,采用Hypermesh软件对模型进行映射网格划分,并赋予材料参数和状态方程,通过设计Fortran程序,将所需冲击波的压力-时间曲线,转换为单位体积内能-时间的曲线,应用修正公式对曲线进行校正,然后加载到冲击波生成区域内,最后通过LS-DYNA有限元程序计算获得所需要的平面冲击波场。采用该计算方法可以模拟获得不同爆炸冲击波,误差范围在1.0%之内。该方法为深入研究爆炸冲击波创伤效应提供了一种有效的技术途径。     

含Cohesive单元的舱门蒙皮低速冲击有限元仿真

利用3D Hashin失效准则预测复合材料气密性舱门蒙皮4种层内损伤模式:纤维拉伸、纤维压缩、基体拉伸和基体压缩,进行低速冲击有限元仿真分析;使用Cohesive单元结合QUADS失效准则代替VCCT技术模拟分层失效;比较不同网格密度、冲击位置以及冲击能量下对数值分析的影响.仿真结果表明:冲击点越接近筋条缘条中央位置,冲击损伤面积越大,应作为舱门健康监测研究中重要监测对象之一.     

地震波传播理论在目标探测中的应用

主要是针对地震目标探测的目的,通过对各种地震弹性波的对比研究,借鉴地震勘探的方法和技术,应用瑞雷波法对目标探测的可行性进行了理论分析和实验研究,并取得了较好的实验数据。     

DSP在毫米波汽车防撞雷达系统中的应用

基于DSP的毫米波汽车防撞雷达系统,采用主从处理器设计.从处理器AT89C51完成人机交互、显示和控制报警.键盘设置的运行参数及其报警门限通过LCD中文显示.当主处理器DSP运算得到的目标信号超过设定门限值时,通过AT89C51控制启动声光报警.采样的中频时域信号通过傅立叶FFT变换将其从时域变换到频域,并获得频率参数.     

一种调制波的动态调整方法在三电平逆变器控制中的应用

为解决传统方法对三电平逆变器控制存在的输出电压总谐波畸变率高、中点电位不平衡等问题,设计一 种调制波的动态调整方法。以二极管箝位型三电平逆变器的控制方法为研究对象,对其在运行中出现的中点电位低 频波动现象进行分析,通过中点电位平衡运算实时计算出偏移量,并把偏移量叠加到中间相调制波分解成的上、下 调制波上,并选用数字信号处理作为主控制器,搭建三电平逆变器电路进行实验验证。实验结果表明：该方法控制 效果理想,所输出的交流电能质量能得到提高。     

大当量战斗部爆炸冲击波测试系统设计及应用

介绍一种适用于大当量战斗部爆炸冲击波的测试系统.该系统是基于存储测试技术设计的,主要包括系统结构、工作原理、软硬件设计、数据处理方法;并成功应用于某弹战斗部静爆冲击波超压的测试,取得了可靠的数据;试验表明,系统能够满足大当量战斗部爆炸冲击波的测试要求,相对有线式的传统冲击波测试方法,具有明显的优势.     

行波杆在混凝土应力波参数测量中的应用

根据一维弹性波理论,提出了一种应用行波杆对混凝土内应力波参数进行测量的方法,介绍了该方法的测量原理,设计了该方法中行波杆的长度、外径和材质等关键参数,并构建了在爆炸载荷驱动下的混凝土实验模型,配置了测试系统。实验结果表明,行波杆设计方法正确,各项参数符合测试需求,实验数据真实可靠。     

聚能射流作用下模拟装甲舱室内冲击波试验研究

为研究先进装甲目标内乘员部位冲击波毁伤效应,建立了典型装甲车辆乘员舱室模拟等效目标靶,开展了破甲弹静爆射流穿透装甲钢舱壁及炸药在舱内静爆条件下舱内冲击波试验。试验结果表明：聚能射流穿透装甲舱室后,在舱室内具有一定的冲击波毁伤效应;受射流穿透舱壁时舱体振动、测试位置、壁面反射、传感器安装方式等因素影响,测试波形差异较大;与裸装药在模拟装甲舱内爆炸的试验结果相比,聚能装药爆炸射流穿透舱壁作用下产生的冲击波波形更复杂;若采取无模拟舱底钢板的等效舱试验方法,更加有利于获取有效的超压测试波形。     

舰船地震波传播机理及其在水雷引信中的应用研究

为了给舰船地震波在水雷引信中的应用提供理论依据,基于波动理论推导了两层半无限海洋环境中舰船地震波的激发机理和质点的运动规律,获取了舰船地震波的传播特性。理论分析结果表明：舰船地震波的波动成分有Scholte波和简正波,都存在低频截止和频散现象,当频率增加到一定值后,频散现象消失,且质点的运动轨迹为椭圆;Scholte波的质点振幅离开海底迅速衰减,其能量主要集中在一个波长深度内,并且其横向衰减慢。应用高阶交错网格有限差分法数值模拟了舰船地震波的传播过程,给出了场量的波场快照和时域波形,数值模拟结果验证了理论推导结论。开展了湖试试验,给出了湖底地震波信号的时频分布特性,分析了舰船地震波作为水雷引信接收物理场的可行性。     

热电制冷中波红外探测器在末敏弹上的应用

末敏弹常温单元热释电红外探测器不能实现冷目标探测,J-T制冷型长波多元红外探测器,存在着系统复杂成本较高的问题。为了探索弹载低成本冷目标红外探测的途径,研制了热电制冷中波红外探测器。该探测器将多元单列中波HgCdTe光电探测芯片、铂电阻测温元件安装于微型热电制冷器TEC的冷端面上,封装在同一管壳中。由该探测器与TEC温控电路、光学系统及放大电路等部件构成的末敏探测原理样机在仿真扫描平台上进行的测试表明,无论在响应时间上,还是探测率上其性能都远高于单元热释电探测器,样机能探测150 m远的冷目标,可替代J-T制冷型长波多元红外探测器应用在末敏弹上,而且结构简单、成本较低。     

SH波的转移矩阵及其在声子晶体中的应用

利用边界条件,推导出SH波在多层介质系统中的转移矩阵,利用移矩阵法研究了SH波在一维声子晶体中禁带和缺陷模的特征。得出了SH波的禁带中心频率和频率宽度随入射角和周期厚度的变化规律。得出了SH波的缺陷模中心频率和频率宽度随入射角和杂质厚度的变化规律。