爆炸载荷作用下混凝土内应力波速度的测量

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速度进行测量的方法,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．     

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。     

光子多普勒测速仪与压杆相结合的冲击波反射压力测试技术

为在强电磁干扰环境下测量爆炸冲击波的壁面反射压力,将光子多普勒测速仪(PDV)与压杆相结合,设计了一套压力测试系统。采用滑动安装结构消除探头在应力波作用下产生的轴向速度,根据杆中弹性波多次反射的压杆自由面速度曲线,提取起跳点,拟合得到了压杆声速。对压力测试系统进行了响应特性、有效测量时间和测量下限分析,并采用该系统测量了球形炸药爆炸的冲击波反射压力。研究结果表明：该系统频响低于杆表面粘贴的应变片电测系统,测量下限优于应变片电测系统;测得的球形炸药爆炸的冲击波最大反射压力为463.5 MPa,上升沿为5 μs;PDV和压杆相结合的冲击波壁面反射压力测试技术可行。     

基于光子多普勒测速仪的冲量传感器

比冲量测量是脉冲辐射和爆炸与冲击实验研究中非常重要的参数测试技术。对靶托-传信杆冲量传感器的测速方式进行改进,采用光子多普勒测速仪对传信杆自由面进行连续速度测量。对一定面密度的光敏炸药在脉冲光源起爆下产生的比冲量进行了测量。实验数据表明,该冲量传感器能够较全面地反映靶托-传信杆组件在爆炸冲量作用下的运动过程。最后指出了该传感器存在的问题和进一步改进的措施。     

锥束计算机断层成像系统快速定位方法

针对锥束计算机断层成像(CT)系统的定位参数测量问题,设计了一种简易的标准圆杆测具,并提出了基于该圆杆测具的快速定位测量方法。该方法在锥束CT成像区域中的4个位置分别对圆杆测具进行DR成像,得到4幅投影图像,然后利用圆杆测具在锥束CT系统中的成像特性,通过简单计算快速获取影响锥束CT切片图像质量的5个主要定位参数。实验结果表明,采用该方法可在数分钟内获取亚像素级的锥束CT系统定位参数,且由该参数重建的切片图像质量得到明显提高。     

冲击波壁面反射压カ的压杆测试法

为测量爆炸容器壁面反射压力，设计了一种压杆测压系统，对应力波在压杆中的传播进行了数值模拟，分析了压杆测压系统的频响、可测量下限和有效测量时间。对于直径为8 mm的钢质压杆系统，其频响约为115 kHz，使用电阻应变片可测量下限约为3.6 MPa．将压杆测压系统成功应用于小比距离爆炸冲击波测试，获得了较理想的结果，测量最大压力约1.2 GPa．研究表明压杆测压是一种原理简单、量程大、频响高、成本低、抗干扰能力强的方法，可用于爆炸近区壁面反射压力测试。     

点火状态对固体火箭燃气流动影响的实验研究

结合固体火箭燃气射流的特点,开发了基于皮托管技术的多点压力参数实验测量装置,运用实验的方法,对燃气射流流场进行了研究.针对不同的发动机点火状态,在射流轴线的不同距离上对一系列测点位置的总压参数进行了测量.研究证明该试验测试装置对燃气射流流场的测试是适宜的,实验数据分析表明高低温点火状态对固体火箭燃气流场具有一定的影响作用,所得结论对固体火箭武器研究具有指导意义.     

混凝土材料拉伸强度的应变率强化效应实验研究

混凝土材料的拉伸强度具有明显的应变率强化效应。采用同批制作的混凝土圆盘和圆杆试样,利用霍普金森杆加载,进行动态劈裂实验和一维杆应力波层裂实验。借助超高速摄像机、数字图像相关(DIC)等测试方法观察实验中试件破坏过程,以准确测量混凝土材料在不同应变率下的拉伸强度。在劈裂实验中注重加载方式,以保证试件满足求解弹性解析解的中心起裂条件;在层裂实验中精确确定层裂发生位置和时刻,获得了可靠的材料拉伸强度,并分析劈裂拉伸与层裂拉伸强度的应变率强化规律。研究结果表明:对于动态劈裂实验,DIC方法显示圆盘中心起裂与否的临界应变率约为10 s^-1;而对于层裂实验,采用DIC方法可以得到多次层裂对应的拉伸强度及相应的应变率(10～100 s^-1);通过线性拟合拉伸强度应变率强化规律,层裂拉伸强度随应变率增长的斜率较劈裂实验结果偏高,混凝土的层裂拉伸强度动态增强因子可达5以上。所得研究结果对脆性材料动态拉伸强度及应变率强化效应的准确测量,具有一定的参考意义。     

炮塔转动阻尼系数试验测试技术

炮塔转动存在阻尼,该阻尼不仅影响火炮随动系统特性,也影响火炮结构动力学特性.为了研究火炮炮塔转动阻尼系数,提出了一种炮塔转动阻尼系数实验测试原理和方法,利用支撑炮塔的底盘作为测试平台,解除方向机约束,使炮塔形成惯量弹簧系统,在外界初始扰动下,炮塔发生自由衰减振动,通过测试该自由衰减振动曲线,并进行数据处理,得到炮塔转动阻尼系数.为了验证上述原理和方法的准确性,设计了模拟炮塔试验装置,进行了其转动阻尼系数实验测试.结果表明,该原理和方法可以用来测量炮塔转动阻尼系数且测量精度可以满足使用要求.利用此原理和方法,完成了某自行火炮实际炮塔转动阻尼系数实验测试,得到了该炮炮塔的阻尼系数测试值.     

一种二维弹道修正机构的仿真测试系统

为了测量一种新型二维弹道修正机构的参数与动态性能,搭建了针对该修正机构的仿真测试系统。该仿真测试系统模拟了修正机构的工作环境,通过传感器测量并记录了修正机构在工作过程中的转速、电磁转矩、绕组电流等重要参数,并对所记录的数据进行处理和分析,评估修正机构的性能。实际应用表明,该仿真测试系统稳定可靠,测量结果可为修正机构的设计与控制策略的制定提供实验依据。     

光学薄膜厚度实时监控系统检测电路设计

提出了一种多层1/4波长膜系的薄膜厚度监控系统的检测电路的设计方法，该方法采用了以锁定放大器为核心的检测电路。根据锁定放大器的工作原理，提出了利用锁定放大器检测微弱信号的实验方法，并指出了影响测量的几个参数。     

弹道修正弹脉冲发动机实验控制方法研究

针对弹道修正技术中应用的脉冲发动机,设计了一种用于验证发动机修正能力的动态实验方法.根据指标要求设计加工了脉冲发动机,通过静态实验测试获得了推力特性曲线;设计了相应的点火电路,并通过模拟点火实验验证了点火电路的可靠性.最后通过动态实验验证了该实验方法的可行性,并利用高速摄影测量出修正能力.     

评定陶瓷复合装甲抗弹性能的动态实验方法研究

利用一维Hopkinson压杆实验装置做应力波发生源在陶瓷复合结构中产生应力波,用应变片测量不同夹层材料反射应力波的能力,同时对相同陶瓷结构进行抗弹性能实验.结果发现,具有反射应力波性能好的材料,可以提高陶瓷复合结构的抗弹性能,反射应力波的能力可以作为表征陶瓷复合结构抗弹性能的参量.     

基于薄膜式磁传感器的转速测试新方法研究

目前转速测量的方法通常采用雷达法和光学高速摄影法,但其测量方法成本高、不能实时显示数据.因此设计了内测法测量弹丸的转速,将测试装置放置在弹丸内部,利用薄膜式地磁传感器切割磁感线产生感应电动势来反应弹丸的转速变化,并提出了处理转速的新方法——中心点处求法.通过多次实验,验证了该系统的可行性,与现有方法相比,测得结果误差小、精度高,对今后研究弹丸的章动参数都有很高的参考价值.     

应力波载荷作用下材料断裂韧性JId测试研究

本文建立了一个测定动态弹塑性断裂韧性JId的方法。该方法利用改进的Hopkinson压杆加载Charpy冲击试样,利用压杆上应变片记录的入射应力波和反射应力波,由一维应力波理论得到试样所受的载荷和加载点位移,在建立的裂纹尖端张开位移COD和裂纹扩展量△a的关系中,令△a=0,可得到裂纹起裂时的临界（COD）,从而确定裂纹的动态起裂点,与其它方法相比,本文的方法不需要昂贵的仪器来测试动态断裂参数;不需将应变片贴在试样上确定起裂时间,所以该方法可在较高或较低的温度下使用;在动态弹塑性断裂韧性JId的计算中,考虑了材料的动态应力一应变行为,使测得的JId值能更好地反映材料在应力波载荷作用下的动态断裂性能。     

多部段飞行器质量质心全冗余测量系统

针对多部段飞行器装配、测试持续时间长,过程不可间断且不可逆的问题,设计一种质量质心全冗余测量系统.基于主、备2个系统的构成及功能,利用三点支撑称重法进行质量质心测量,提出一种皮重等效换算方法简化测量流程,对称重传感器差异性系数和非线性系数进行在线标定,通过分析系统误差来源,采用标准样件对系统进行质量质心实验测试.实验结果表明:该设计测量结果一致性好,可有效提高测量系统可靠性.     

基于薄膜式磁传感器的转速测试新方法研究

目前转速测量的方法通常采用雷达法和光学高速摄影法,但其测量方法成本高、不能实时显示数据.因此设计了内测法测量弹丸的转速,将测试装置放置在弹丸内部,利用薄膜式地磁传感器切割磁感线产生感应电动势来反应弹丸的转速变化,并提出了处理转速的新方法——中心点处求法.通过多次实验,验证了该系统的可行性,与现有方法相比,测得结果误差小、精度高,对今后研究弹丸的章动参数都有很高的参考价值.     

早龄期混凝土动强度应变率系数的统计方法

早龄期混凝土动强度应变率系数是各类动态本构模型的基础参数,该系数随龄期的定量算式尚欠缺.针对该问题,在文献[9]开展的C40混凝土1d、2d、3d、4d、5d、6d试件的霍普金森压杆冲击实验结果基础上,结合其他研究者的C40冲击实验成果进行研究,发现相同强度不同研究者得出的结果虽然整体趋势相似,但是相同龄期数值差距较大.为有效消除由试件尺寸、实验设备、混凝土自身复杂性等因素带来的误差,根据各研究者优势龄期区间等权重插值,利用等权重互插方法弥补冲击龄期样本少的缺陷,既丰富龄期样本参数,又回归出动强度应变率效应系数对龄期的定量算式,满足工程实际需求.该方法具有通用性和开放吸收性,对其他强度等级混凝土同样适用,后续研究者补充实验数据后,可以进一步精确所得研究结论.     

一种基于数字拟合和低通滤波的高度测量方法

研究了一种针对锯齿波信号的峰值测量和脉冲计数方法。该方法通过数字拟合和低通滤波相结合的方式对锯齿波信号进行数据处理,减小了信号因为滤波产生的幅值衰减,降低了信号在数据处理过程中的线性失真。通过基于CVI9.0软件的高度表测试系统对信号进行测试,结果表明该方法具有较高的幅值测量和计数精度。     

应力波载荷作用下材料断裂韧性JId测试研究

本文建立了一个测定动态弹塑性断裂韧性JId的方法。该方法利用改进的Hopkinson压杆加载Charpy冲击试样,利用压杆上应变片记录的入射应力波和反射应力波,由一维应力波理论得到试样所受的载荷和加载点位移。在建立的裂纹尖端张开位移COD和裂纹扩展量Δa的关系中,令Δa=0,可得到裂纹起裂时的临界（COD）c从而确定裂纹的动态起裂点。与其它方法相比,本文的方法不需要昂贵的仪器来测试动态断裂参数;不需将应变片贴在试样上确定起裂时间,所以该方法可在较高或较低的温度下使用;在动态弹塑性断裂韧性JId的计算中,考虑了材料的动态应力—应变行为,使测得的JId值能更好地反映材料在应力波载荷作用下的动态断裂性能。