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《沖擊波效應(yīng)畢業(yè)論文正文》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、中北大學(xué)2012屆畢業(yè)論文1緒論1.1課題研究目的1.1.1課題背景沖擊波效應(yīng)是多種彈箭的主要破壞力之一。持續(xù)時間大于0.25ms壓力值大于3.91KPa時就會對人員聽覺器官造成損傷[1]。當沖擊波的動壓高于70KPa時對于性能最好的C類地面野戰(zhàn)通信設(shè)備結(jié)構(gòu)和大部分零件破壞,失去修復(fù)價值[2]。超壓大于100KPa時各類飛機完全破壞,當超壓為50KPa-110KPa時,能使地雷引爆,無線電雷達站和各種輕武器受損或破壞[3]。所以沖擊波場超壓測試是評價武器系統(tǒng)、工程爆破的有效手段。爆炸產(chǎn)生的沖擊波特性研究包括炸藥爆轟過程以及其相應(yīng)的物理效應(yīng)、爆炸的特點、能量釋放以及沖擊波荷載形成的機理。武器系統(tǒng)
2、在研制、改進、定型、驗收等環(huán)境都需要進行沖擊波超壓的測試,以獲得威力評估參數(shù)。沖擊波特點為沖擊波上升沿陡峭,信號帶寬,爆炸為瞬間單次過程,爆炸時伴隨高溫高壓強光強電磁干擾,測試系統(tǒng)工作環(huán)境惡劣,對測試系統(tǒng)的要求高[4]。電測法是一種日漸成熟的壓力測試方法，隨著現(xiàn)代數(shù)字存儲測試技術(shù)的發(fā)展，它已廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，特別是武器工業(yè)。傳統(tǒng)的電測試方法一般采用“壓力傳感器——放大器——瞬態(tài)信號記錄儀——計算機”的形式構(gòu)成測試系統(tǒng)。這種測試系統(tǒng)存在幾個不足之處：第一是信號傳輸電纜會產(chǎn)生“電纜效應(yīng)”，有時嚴重干擾測試信號；第二是各級組成體分離不便于系統(tǒng)的標定和校準；第三是系統(tǒng)的測試設(shè)備較多，價格高，體積大，
3、機動性差。還有受測試環(huán)境影響較大，操作麻煩等不足的地方。鑒于以上不足的地方，現(xiàn)在已經(jīng)有了使用存儲測試技術(shù)的微型測試系統(tǒng)。存儲測試系統(tǒng)一般是把傳感器、適配放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、存儲器、控制電路、接口電路以及電源集合在一起的微型化測試系統(tǒng)，它具有微小體積，能耐高的沖擊加速度，較高的環(huán)境溫度及環(huán)境壓力，不需引線，在被測體工作過程中把信號記錄下來，然后回收裝置，用計算機讀出和處理數(shù)據(jù)。體積微小和測量時不受外界的電磁輻射是他們的最突出特點，使得過去不便于測量的場合能夠進行直接測量[5]。第38頁共38頁中北大學(xué)2012屆畢業(yè)論文1997年，華北工學(xué)院測試技術(shù)實驗室基于動態(tài)測試理論，提出一種沖擊波超壓的存
4、儲式測試方法。通過試驗獲取了相關(guān)數(shù)據(jù)，并對實驗曲線進行了分析和處理，用系統(tǒng)辨識的方法給出系統(tǒng)的傳輸特性曲線，對于測試系統(tǒng)動態(tài)特性的補償問題作了探討。1998年3月，華北工學(xué)院測試技術(shù)實驗室在沖擊波測試方法上進一步進行了探索，根據(jù)測試系統(tǒng)存在超調(diào)而無法給出沖擊波超壓峰值誤差的難題，設(shè)計了兼顧被測信號的有效寬度和測試系統(tǒng)的特性的濾波器，能夠得到被測信號誤差很小的估計值。1998年8月，北京理工大學(xué)提出了基于燃料空氣炸藥（FAE）爆炸壓力場的基本特征及爆轟波、沖擊波壓力測量理論，系統(tǒng)地研究了FAE的爆炸壓力測試技術(shù)。在綜合分析研究多種FAE爆炸壓力測試方法的基礎(chǔ)上，提出了以內(nèi)裝電壓放大器的測壓系統(tǒng)代
5、替電荷放大器的測壓系統(tǒng)及數(shù)字存儲式的壓力測試系統(tǒng)為主要的兩種測試方法。1999年，中國工程物理研究院也對存儲測試方面提供了一些相關(guān)的看法。2002年，北京理工大學(xué)針對爆炸沖擊波存儲測試問題，提供了一種新型數(shù)字存儲式測壓系統(tǒng)設(shè)計思想，建立了存儲測試系統(tǒng)信息傳輸模型及測試通道信息有效性準則，引入了信息的真和率失真函數(shù)概念進行測試通道設(shè)計[6]。隨著專用集成電路ASIC和用戶現(xiàn)場可編程門列陣（FPGA）的飛速發(fā)展，針對沖擊波測試的存儲測試系統(tǒng)也向著微型化、大容量、模塊化和智能化的方向發(fā)展。華北工學(xué)院測試技術(shù)實驗室近年以來一直從事沖擊波測試技術(shù)的研究，目前在沖擊波的存儲測試方面已經(jīng)取得了一定的發(fā)展,采
6、用了直接測試和間接測試一體化的設(shè)計，系統(tǒng)功能上也達到了智能化和自適應(yīng)的特點。無線通信在存儲測試技術(shù)的應(yīng)用，進一步簡化測試操作，提高測試的可靠性。1.1.2課題的國內(nèi)外發(fā)展狀況國內(nèi)在爆炸問題方面的研究起步較晚，在此方面目前還比較匱乏。在理論研究方面，我國的學(xué)者李翼祺對爆炸問題進行了詳細的分析與探討，在其編著的《爆炸力學(xué)》一書中，作者陳列了各個不同學(xué)者對于爆炸問題的研究成果，并且將其與中國的國防規(guī)范進行了對比。闡述了不同地域?qū)τ诒▎栴}的不同確定方法[7]。李夕兵，凌同華，張義平等人對于爆炸的信號采集及其處理進進行了詳細的研究[8]，并對比了傅里葉變換，小波變換，以及目前很流行的一種新的信號處理方
7、法EMD-HHT法，即對于爆炸信號進行自適應(yīng)的EMD分解，并對其進行Hilbert-Huang變換，得到其能量譜，書中還分別指出了三種方法對于爆炸問題分析的優(yōu)缺點以及其適用范圍。由于數(shù)值模擬可以很好的模擬爆炸問題的全過程，在國內(nèi)，更多的學(xué)者選擇使用數(shù)值模擬的方法進行科學(xué)研究。武漢大學(xué)潘超研究了并使用了多物質(zhì)歐拉算法[9]第38頁共38頁中北大學(xué)2012屆畢業(yè)論文，證明了該算法適合用于復(fù)雜流體的運動
