冲击波超压测试系统关键技术研究

发布时间：2021-04-25 15:27

　　冲击波超压测试能够直接为战斗部威力评估提供数据依据,而冲击波测试系统则是威力评估的执行者,因此准确可靠的测试系统尤为重要。冲击波的参数通常包括正压作用时间、超压峰值、比冲量、冲击波到达时间等参数,而这些参数中关于冲击波的到达时间研究较少,要测试冲击波的到达时间,则需要准确的测试出战斗部的爆炸时刻,并且大当量的战斗部测试时,考虑到人员的安全需要实验人员撤离到较远的安全区。因此设计了基于断线触发的分布式冲击波超压测试系统。本文通过对常用触发方式的分析,结合实验的测试流程,选择了断线的触发方式和无线的通信方式。然后为了验证这两种技术的可靠性,分别作了验证触发时刻统一的实验和无线通信的丢包率实验,结果证明该方法可行。为了防止通信干扰,本文设计了多个字节的通信协议,利用程序的检测来排除其他通信。本文通过激波管动态校准的方法对测试系统进行了标定,通过对实验数据的分析计算得出该系统可行的结论。最后对2kgTNT的药柱进行了实际测试,并对采集到的数据进行了趋势项去除和数字滤波的预处理,其中针对数字滤波器的选择以及阶数的选择进行了分析,最后通过对采集到的参数计算得出了冲击波的比冲量、平均速度以及理论的超... 

【文章来源】：中北大学山西省

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 冲击波测试技术的发展
        1.2.1 冲击波测试方法
        1.2.2 国外冲击波测试的发展
        1.2.3 国内冲击波测试的发展
    1.3 本文研究内容以及章节安排
2 相关理论以及技术分析
    2.1 冲击波信号介绍
        2.1.1 理想冲击波信号
        2.1.2 冲击波测试的主要参数
    2.2 测试系统的性能指标要求
    2.3 触发时刻统一技术分析
        2.3.1 光触发
        2.3.2 无线触发
        2.3.3 断线触发
        2.3.4 触发方式的选择
    2.4 无线通信技术分析
        2.4.1 无线分布式技术介绍
        2.4.2 常见无线技术的指标
        2.4.3 ZigBee无线通信技术的选择
    2.5 冲击波测试系统所处环境分析
        2.5.1 高温现象
        2.5.2 破片现象
        2.5.3 电磁现象
        2.5.4 强光现象
    2.6 本章小结
3 测试系统的硬件设计
    3.1 测试系统整体设计
        3.1.1 系统设计思路
        3.1.2 测试系统的硬件组成
    3.2 传感器模块
        3.2.1 传感器的选择
        3.2.2 ICP传感器调理电路
    3.3 电路适配模块
        3.3.1 信号调整电路
        3.3.2 信号滤波电路
    3.4 触发与通信模块
    3.5 存储模块
        3.5.1 AD转换
        3.5.2 Flash存储
        3.5.3 主控芯片
    3.6 本章小结
4 测试系统的软件设计
    4.1 模拟板程序设计
        4.1.1 ZigBee无线通信子程序
        4.1.2 模拟板通信子程序
    4.2 数字板程序设计
        4.2.1 AD数据位转化子程序
        4.2.2 Flash数据写入与读取子程序
        4.2.3 数字板主控子程序
    4.3 触发程序设计
    4.4 上位机程序设计
        4.4.1 上位机软件功能设计
        4.4.2 读数与显示程序
        4.4.3 上位机通信程序
    4.5 本章小结
5 测试系统的验证与分析
    5.1 断线触发时刻统一性验证实验
    5.2 无线通信丢包率测试实验
    5.3 测试系统的校准
        5.3.1 校准方法介绍
        5.3.2 激波管校准实验
        5.3.3 测试装置灵敏度标定
    5.4 实爆试验测试
        5.4.1 实爆试验
        5.4.2 实爆试验数据预处理
        5.4.3 实爆数据分析
        5.4.4 触发时刻统一性分析
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及参与的工作
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]弹体破片分布及破碎性系数计算[J]. 郭超,宫小泽,李向东.  弹箭与制导学报. 2017(03)
[2]基于ZigBee的快递监管系统[J]. 刘丁,李新娥,崔春生,尤文斌,王朋.  电子技术应用. 2017(05)
[3]基于不确定度分析的动态校准系统设计[J]. 孟晓山,杜红棉,杨帆.  自动化与仪表. 2017(04)
[4]某型强光爆震弹强光辐射分析[J]. 马志伟,何凯凯,刘硕,冯超.  激光杂志. 2016(11)
[5]冲击波超压测试系统动态校准的研究[J]. 杨帆,杜红棉,王玉全.  传感器世界. 2015(09)
[6]冲击波测试系统的触发方式研究[J]. 梁永烨,陈昌鑫,焦耀晗,刘帆.  西昌学院学报(自然科学版). 2014(04)
[7]冲击波压力比冲量求取方法探讨[J]. 童晓,孔德仁,李丽萍,何性顺,王胜强.  弹箭与制导学报. 2014(05)
[8]冲击波超压测试中工频干扰消除方法[J]. 李建昌,杜剑英,门丽娟.  西安工业大学学报. 2014(04)
[9]抗核电磁脉冲电缆的屏蔽研制[J]. 宋守清,李才有.  电线电缆. 2014(01)
[10]爆炸冲击波空中传播特征参量的优化拟合[J]. 杨亚东,李向东,王晓鸣.  爆破器材. 2014(01)

硕士论文
[1]爆炸自由场冲击波测试系统设计[D]. 陈青青.中北大学 2017
[2]近地爆炸地面冲击波测试方法研究[D]. 袁佳艳.南京理工大学 2017
[3]无线分布式冲击波测试研究[D]. 闫宏彪.中北大学 2016
[4]冲击波存储测试系统的同步技术研究[D]. 翟永.中北大学 2016
[5]起爆方式对爆炸网络冲击波压力影响研究[D]. 王存扣.南京理工大学 2015
[6]冲击波超压存储测试关键技术研究[D]. 李永超.南京理工大学 2015
[7]三代炸药爆炸加载下战斗部壳体形变规律及破片性能研究[D]. 陈醇.南京理工大学 2015
[8]冲击波测试与光触发设计[D]. 梁杰.中北大学 2014
[9]爆炸场超压智能探测头的研究[D]. 周丽.中北大学 2012
[10]冲击波超压测试系统的动态不确定度研究[D]. 原玢.中北大学 2012



本文编号：3159629