感应式线圈靶半径分布对区截信号的影响

水下弹丸测速常采用感应式线圈靶作为区截装置。以点磁偶极子作为磁化弹丸的物理模型 ,运用电磁学理论 ,导出了弹丸穿越线圈靶时的感应电动势表达式 ,分析了线圈靶半径对区截信号的影响 ,得出了具有指导意义的结论     

基于开放线圈系统金属探测仪传感器的特性分析

针对金属探测仪传感器设计时缺少理论分析的现状,文章基于开放式矩形平衡线圈模型,推导了金属杂质通过平衡线圈时产生的附加感应电动势,并进行仿真,得到了金属探测仪传感器平衡线圈的最佳尺寸比例以及金属杂质通过平衡线圈的最佳空间探测位置。通过实验验证了该计算方法的正确性,为进一步提高金属探测仪的检测灵敏度和稳定性提供了理论依据。     

枪用小直径感应线圈靶

本文通过对线圈靶产生的信号的分析,对用线圈靶测定弹丸速度时产生误差的原因和提高线圈靶精度的措施进行了探讨,并利用小直径感应线圈靶对5 6式7.62mm步枪进行实验获得良好的效果。由实验证明了小直径感应线圈靶能够达到鉴定级称准,初步认为能够用来鉴定其他各种靶圈的精度。 本文并对DCS-451型电子测时仪利用线圈靶测速时可能存在的误差进行分析,提出了改进措施,实验结果证明达到了予期的效果。     

基于多目标模拟退火法的垂向检测线圈改进

针对目前磁性检测站利用地磁模拟法获取的舰艇垂向感应磁场精度不够高的问题,提出一种检测线圈改进方法,以获得高精度的感应磁场.研究了双层垂向检测线圈的磁场均匀度对求解椭球壳感应磁场精度的影响,以磁场的均匀度和极差值构建目标函数,采用多目标模拟退火法对四层检测线圈的垂向坐标和安匝数进行优化.数值仿真表明:检测线圈改进后磁场均匀度提高了 13.00％,潜艇模型感应磁场Ziz的相对误差由4.10％降至1.95％.根据线圈优化结果搭建了线圈系统,并进行潜艇模型感应磁场测量实验,证明使用改进后的线圈能够获取更加精确的感应磁场Ziz,为工程上设计检测线圈提供了新的思路.     

用控制变量法探究电磁感应定律的实验装置设计

设计了一种用控制变量法探究法拉第电磁感应定律的实验装置,可以定性和定量地探究感应电动势与磁通量的变化量、磁通量的变化时间和线圈匝数之间的关系。用发光二极管的亮度和电容器的电压来表征感应电动势的大小;用磁铁从线圈中水平抽出的速度和磁铁自由下落的高度来表征磁通量的变化时间;用磁铁的磁感应强度表征磁通量的变化量。     

多线圈并接耦合时的等效自感系数计算

从法拉第电磁感应定律出发,通过计算N个并接耦合线圈的感应电动势,得到了一个齐次微分方程组.然后,通过行列式的变换关系,导出了N个并接耦合线圈的等效自感系数,并对三个并接线圈的情形进行了分析讨论.     

电流互感器铁芯的测量和设计计算

本文详细介绍测试电流互感器铁芯的一种较好的方法．方法的基本点是，测出二次线圈电阻后，计算二次回路总阻抗，求出给定电流流过该阻抗的电位降落值．此值除以二次线圈的匝数则得单匝应有的感应电动势．测出产生这个电动势的激磁电流及损耗角后，给定级别电流互感器的设计计算便可顺利完成．     

钢材压应力与感应电动势实验效应

通过力学与电磁学相结合,进行HPB235和HRB335钢材的压缩实验,研究用感应电动势变量ε测试应力σ的方法·将直径25mm的钢棒放入感应线圈,然后由液压式压力机对试件施加压力,同时在线圈中接通交流电流,产生一个沿钢棒轴向的微小感应电动势·试验结果表明:感应电动势ε随压应力σ增大而减小,压应力σ则随感应电动势增量Δε上升而增大,两个变量之间的关系能够用线性拟合公式表达·将分别由感应电动势增量和应变测试得到的应力数据进行比较,平均相对误差为2·94%·运用毕奥-萨伐尔定律,分析了由导线倾斜缠绕的线圈其轴向电流分量Ih产生横向磁场Bx的原理·     

弹丸速度测量数据处理的一种方法

线圈靶测速是一种行之有效的弹丸速度测量方法。针对线圈靶测速中产生的电信号受较大外界干扰而较难提取信号过零点之事实,提出利用小波变换来分析处理含噪信号,去除绝大部分外界干扰,并讨论了一些可能对结果产生影响的情况,结果证明了该方法的有效性。     

纳米晶体磁环对磨粒传感器灵敏度的影响

为了提高在线式磨粒监测传感器的监测灵敏度,设计了一种内置纳米晶体磁环的电磁式磨粒传感器.通过建立传感器内部磁场分布及输出感应电动势的数值模型,系统地研究了传感器感应线圈磁环和激励线圈磁环尺寸特征对磨粒监测灵敏度的影响规律.仿真及实验结果表明:纳米晶体磁环对传感器灵敏度具有显著影响.具体表现为:为激励线圈和感应线圈同时添加特定尺寸的磁环可使磨损颗粒引起的传感器输出感应电动势幅值增大4~7倍.该方法可大幅提高传感器对微小磨粒的监测能力,对大型机械设备的早期故障诊断和故障预警具有重要意义.      

基于光幕靶的便携式弹丸速度测量系统

根据光电转换原理及单片机中断技术与定时计数的思想，设计了一套便携式弹丸速度测量系统．在单片机及计算机的控制下，该系统可以实现弹丸速度的自动测试功能．当弹丸通过光幕靶区时，将引起光幕强度的变化．系统将捕捉到的变化发送给单片机进行处理．单片机对弹丸穿过光幕的时间进行计数，计算出弹丸通过光幕靶的区截时间，实现单片机与计算机的串行通信．最后，根据光幕靶间的距离与单片机的记时误差分析了系统对弹丸速度的测量误差．     

多电极血液流速仪励磁系统优化研究

为了实现对人体血液流量测量及流速分布的监测,基于多电极电磁测量设计了血液流速仪,通过测量皮肤表面的感应电动势,实现对动、静脉血液流速的测量。首先,模仿人体肢体结构,包括皮肤、脂肪、骨骼、肌肉、动脉和静脉的尺寸和相对位置,建立COMSOL仿真模型。然后,以赫姆霍兹线圈、C型铁芯线圈为基础,仿真研究了多种励磁结构和励磁方式在肢体测量截面处激励的电磁感应强度分布,提出了励磁线圈的优化设计方案,最后,对不同结构、不同激励方式的励磁系统进行了优化对比。结果表明,两对正交布置并且采用同向激励电流的赫姆霍兹线圈磁场呈中心对称,磁场强度和均匀性均优于其他励磁系统,能够有效增强感应电动势数值,更适用于非轴对称流的多电极电磁测量。研究结果验证了励磁系统优化方案的可行性,以及其均匀性对于提高速度重构精度的积极作用。     

超磁致伸缩作动器的磁路优化设计与有限元分析

超磁致伸缩作动器(giant magnetostrictive actuator,简称GMA)是一种新型的振动控制驱动器件,但由于其内部磁路复杂,GMA内部磁路中磁感应强度的大小和均匀性会严重影响作动器的工作性能。为解决上述问题,基于静态条件下线性磁致伸缩理论和电磁学原理,采用有限元软件ANSYS对GMA建立有限元模型,系统性地研究了激励线圈、导磁体和导磁内壁所用材料的参数等对磁感应强度的影响。同时,提出以GMM棒中减小磁漏、增大磁感应强度和提高磁感应强度的均匀性为设计原则,将超磁致伸缩棒轴向中心线处磁感应强度的大小和均匀度作为评价标准。对开闭磁路、激励线圈的轴向长度、材料的磁导率、空气间隙和导磁体的半径等参数进行优化设计。研究结果表明,当采用闭合磁路时,磁感应强度的大小和均匀度均得到了很大的提高;并通过磁路优化后,磁感应强的大小增大了0.1 T,均匀度提升了10.27%。     

介质阻挡放电中等离子体子弹的速度

利用针板介质阻挡放电装置,采用光学方法对大气压长间隙空气放电的等离子体羽特性和等离子体子弹速度进行了研究.结果表明:改变外加电压等离子体羽长度会发生变化.利用光电倍增管采集光信号对等离子体子弹速度进行了研究,发现等离子体子弹的速度与针板间距、外加电压以及针尖直径有关.利用光谱仪采集放电的发射光谱,发现放电等离子体中存在OH自由基、氧原子等多种活性粒子,表明该放电在生物医疗领域具有重要的应用价值.     

水下枪弹速度测量误差分析

简要介绍了水下枪弹运动时｛ｘｉ，ｔｉ｝ 数据对的获取方法。分析了弹丸在水中与空气中运动规律的差异，提出了适合于水中弹丸运动的位移—时间回归模型。讨论了弹丸运动速度之标准误差的计算方法，并给出了标准误差之变化规律。     

Kevlar纤维叠层织物防弹机理和性能研究

选取多种形状的冲击体对Kevlar纤维叠层织物进行了弹道冲击实验.研究了Kevlar纤维受冲击时的表观破坏形态和微观损伤机理.结果表明:纤维的变形破坏随冲击物的形状和速度变化呈现出多形态、多阶段模式;纤维的微观变形形态为:除拉伸破坏外,断口处产生大量的侧向劈裂,并且呈现明显的塑性流动.同时研究了试样面密度、冲击速度等因素对材料防弹性能的影响规律.构建了材料防弹性能的一般方程.     

一种改进型线圈靶测速系统

现有的水下弹丸测速系统采用线圈靶对弹丸进行测试;但是存在灵敏度低、噪声严重、线路冗杂和不便于后期处理等问题。为改进以上问题,提出一种改进型线圈靶测速系统,采用低导磁率金属作为线圈靶外框,以漆包线缠绕坡莫合金作为线圈,以增强其灵敏度;同时设计了信号调理和并联电路,将多路传感器信号滤波放大并整合成一路信号,保证线路简洁;后期数据处理使用小波降噪,并进行突变点检测,能够得出精确的穿越时间点;经过多次试验验证,该系统动态特性良好,测试结果更精确,为水下自动武器的研制提供了帮助。     

7.62mm步枪弹正冲击30CrMnSiA钢板破坏效应试验

采用Φ25口径弹道滑膛炮发射7.62 mm步枪弹头对经过某热处理工艺的4.1 mm厚30CrMnSiA钢板进行了正冲击弹道破坏效应试验.冲击速度为600～890 m/s.随着冲击速度的增加,通过试验分别观察到靶板的破坏模式依次经历隆起和盘形凹陷的塑性变形、花瓣型破坏以及冲塞型破坏3种模式.弹道极限速度在662 m/s左右.试验结果分析表明,对靶板的冲击效应主要体现在弹头内强度较高的钢芯上,但当冲击速度提高到一定程度之后,被甲的质量效应开始表现出来,形成继钢芯冲塞靶板之后的二次冲塞;冲击之后的弹头钢芯头部镦粗,且其镦粗程度随弹头冲击速度的提高逐渐降低,一般不发生质量侵蚀现象.     

利用径向速度测量值的自适应常增益滤波器

本文推广K.C.Wilson的最优常增盆滤波器到利用径向速度测量值的情况。当目标发生机动时,讨论了机动检测器的设置、速度输入增量的估计和状态预测的修正。本滤波方法与卡尔曼滤波和常增益滤波此较的计算机模拟结果表明:本滤波器减小了机动跟踪时的滤波偏差、提高了机动段内滤波精度,又保持了卡尔曼滤波对非机动目标的良好跟踪性能。