一种低功耗MEMS压阻式传感器的动态测试系统

为了准确分析侵彻过载信号,提出了一种低功耗、高过载的动态测试系统,该系统可以承受2×105g过载信号,为了实现采样率高、低功耗、抗冲击的特点,系统采用硅晶振作为主振荡器,并选用低功耗CMOS芯片,当系统开始工作时,处理器进入深度休眠模式,当进入发射模式时开始对外围电路供电.当弹体发射信号时,采用滞回触发电路来触发启动采集系统开始采集.实验证明,采用此方案,延长了弹体生存周期,并能够精确采集到空气炮的过载信号.      

锥形弹体侵彻过载分析

为研究锥形弹体侵彻过程中的过载特性,在新的侵彻近区速度场基础上,得到了锥形弹体侵彻过程中受到的阻力表达式,以及推广到多层介质中的阻力表达式。利用运动微方程建立了弹体在单层与多层介质中侵彻的过载计算方法,并将计算结果与国内外实验数据进行了对比。锥形弹体侵彻多层介质的过载时程曲线表明,过载的大小及其下降速率与侵彻速度和靶体强度有关。弹体以残余速度侵入下层介质时,若此层介质的强度大于前一层介质时,则会再次出现一个过载峰值。     

侵彻混凝土类目标过载数据的处理原则研究

针对目前尚无统一、有效的侵彻过载数据处理方法这一问题,基于侵彻过载信号特征,提出处理过载信号时滤波截止频率的选择原则。该原则即按10/T(T为侵彻过载的持续时间,单位为s)计算得到的频率,并结合实测过载的频谱分析结果,确定滤波截止频率获取弹体的刚体侵彻过载。按照此原则处理实测过载数据,所得刚体过载的一次积分或二次积分分别与实测的撞击速度和侵彻深度保持了较好的一致性,相对误差小于10%,验证了该原则的有效性。     

分段弹体低速侵彻铝靶板动态响应特性的数值分析

运用ABAQUS软件研究了低速状态下分段式长杆弹侵彻铝靶板的响应特性。为实现同时获得各种条件下弹体不同部位的响应特性,采用三段式长杆弹。分析了速度对弹体各个部位的过载与响应特性的影响,得出不同速度下各段弹体的过载规律、弹腔内外部的应力特性。结果可为弹体侵彻的引信设计与弹载记录仪的最佳安装位置提供参考。     

基于EMD和最小二乘法的零漂处理方法研究

针对实测侵彻过载数据中存在的零漂问题,提出了一种零漂数据处理方法. 基于经验模态分解法提取信号趋势项部分,再以侵彻结束后的零漂趋势作为侵彻过程的零漂趋势,采用最小二乘法拟合后,分段完成修正处理. 用该方法对过载数据进行去除零漂处理,得到弹体过载的一次积分速度与实测速度的最大误差为4.88%,二次积分位移与实测行程的最大误差为9.41%. 研究表明:该方法消除过载数据的零漂准确有效,可以为计行程自适应起爆方式提供有效信息.      

大装填比弹侵彻钢筋混凝土实验研究

设计了一种薄壁弹体,采用YOUNG方程预估该弹体侵彻混凝土靶板的侵彻深度,采用SAMPLL程序预估轴向过载。运用LS-DYNA软件分析弹体的侵彻过程,对材料力学性能进行实验研究。通过在130 mm气炮上的一系列弹体侵彻钢筋混凝土靶实验,考核了弹体的结构强度和侵彻深度。结果表明：弹体在低速侵彻钢筋混凝土靶板时结构不会发生破坏,300 m/s速度下具备侵彻贯穿600 mm钢筋混凝土层的能力。     

头部加肋板弹体正侵彻/贯穿混凝土靶研究

针对头部加肋板弹体正侵彻/贯穿混凝土靶板的问题,进行受力分析并依此建立正侵彻理论模型.模型基于"开坑段+隧道段+剪切冲塞段"三阶段侵彻模型与空腔膨胀理论,对头部加肋板弹体与卵型头部弹体正侵彻/贯穿混凝土靶过程进行理论计算并做对比分析,且计算和对比分析了头部形状参数对头部加肋板弹体侵彻性能的影响.结果表明,带肋板型头部弹体贯穿剩余速度低,轴向过载大,侵彻能力比卵形头部弹体差,且增加肋板个数、宽度、小凸缘顶面圆直径或减少肋板高度均增加轴向过载,降低侵彻能力.     

分段式弹体经低速撞击后侵彻纸靶实验

将传统的霍普金森压杆装置与低速侵彻实验结合在一起,将长杆弹体做成三段式内有空腔的分段弹体,通过硬回收法得到分段弹体过载信息。选取牛皮纸作为低速侵彻时的靶体。通过对分段弹体加速度信号的一次积分与二次积分所得速度和位移与外部测量手段所测得的速度和侵彻深度数据进行对比研究,可确定影响过载测量准确性的因素。该装置能保证分段弹体低速侵彻实验的顺利完成,并能保证实验的可行性及重复性。已取得的实验结果表明,在弹体被低速撞击与自由飞行过程中应力波对加速度信号采集存在一定的影响,该影响会造成通过一阶积分运算所得到的速度值存在明显的二次升高。     

侵彻弹体局部结构优化设计方法

 针对侵彻弹体结构优化设计中存在的主要问题,提出了一种侵彻弹体局部结构自动优化方法,实现了侵彻弹体结构设计方案初步优选和关键局部结构自动优化.采用基于DOE分析的材料参数调试方法,调试获得了弹体侵彻混凝土数值模拟所需全部参数,并进行了试验验证.结果表明,材料参数在精度上满足要求;对某型弹体的头部进行了自动优化,优化结果可使弹体头部设计更加合理,弹体所受阻力减小,过载变小,靶后余速变大,侵彻能力变强.     

空心弹体垂直侵彻混凝土靶板的应变测试研究

提出一种新型的测量实验弹侵彻混凝土靶板过程中的弹体变形的测试方法.采用正向弹道技术,在空心弹体内壁粘贴应变片电桥电路和弹载存储器,测量、记录弹体的撞击变形行为,并通过地面计算机再现该过程.利用这种测试手段,在95 mm口径空气炮上进行了系列截卵形头部的35CrMnSi弹体以150～300 m/s的速度垂直侵彻无钢筋混凝土靶板的实验,成功测得应变时间历程曲线,并对应变曲线和侵彻过程弹体变形的对应关系进行了分析讨论.实验结果表明弹体在侵彻靶板的过程中,材料承受交替的压缩、拉伸变形.     

基于焊接温度场的焊缝跟踪与熔透控制

研究了从焊接温度场中获取焊缝位置和熔透信息的方法，在此基础上设计了规则自调整模糊控制器，实现了MIG／MAG的焊缝跟踪与熔透控制．该系统已成功应用于螺旋管缝内焊自动跟踪与熔透控制．     

基于磁定位技术的冲击侵彻尺度的测量

在小天体的探测任务中，探测器需要应对小行星表面特殊的风化层地貌环境。而人们目前对于风化层与探测器间的多尺度、强非线性的复杂动力学行为认知尚不充分，且对于撞击侵彻参数的测量缺乏合适的方法。为了掌握着陆过程中探测器的侵彻尺度关系，提出了一种实验室环境下基于磁偶极子模型的撞击动力学测量系统，通过迭代标定和GA-LM最优化算法提高了定位精度。将其应用于斜坡的撞击实验中，测量了撞击过程中撞击物2个方向的侵彻深度数据。结果表明：通过迭代标定算法和GA-LM算法平均提高了三轴31%的定位精度，使得最终的单轴定位误差小于3 mm；撞击斜坡过程中存在Y方向垂直穿透和Z方向横向滑动两种侵彻过程。Y方向的垂直穿透与下落高度符合1/3的幂律关系，而Z方向的滑动位移的标度规律并不稳定，原因是存在颗粒层崩塌的影响，并使得该位移与下落高度呈现非线性增加特征。     

东海某区块致密砂岩钻井液侵入深度实验研究

针对东海区块在钻井作业中钻井液对储层造成严重伤害的问题,开展了东海某区块致密砂岩钻井液侵入深度实验研究,研究中采用了电阻测试法和体积法两种方法,通过测量钻井液侵入过程中岩样电阻和钻井液滤液最大侵入量,并根据电阻、侵入量与时间的关系拟合出侵入深度和时间的关系从而计算钻井液侵入深度。获得了花港组下段致密砂岩基块岩样钻井液侵入深度,电阻测试法计算的钻井液侵入深度主要分布在34~49 cm,体积法计算结果为30~56 cm,钻井液侵入储层后伤害程度为78.2%~97.9%,伤害程度均为强。实验研究为东海区块在钻井和完井作业中控制滤失,减小损害程度提供了依据。     

凿人力-凿深曲线的测定与分析

本文对钎头凿入岩石的动态过程进行了试验测定,并对影响凿入力-凿深曲线的因素进行了试验研究,试验结果表明,钎头刃长、冲击速度和钎刃初始凿入深度,都是影响凿入力-凿深曲线的重要因素,试验测定的实际凿入峰值力与理论分析基本一致。     

动能弹低速垂直侵彻钢筋混凝土的试验研究

该文提出了一种大长径比动能侵彻体侵彻钢筋混凝土的模拟试验方法，通过侵彻速度为300m／s～400m／s的57mm动能侵彻弹对半无限厚钢筋混凝土靶的垂直侵彻试验，得到了最大侵彻深度、着靶姿态等试验参数。由侵彻钢筋混凝土的经验公式得到的最大侵彻深度数据与试验数据进行了对比，试验数据为反深层工事的毁伤机理和数字仿真研究提供依据，同时通过毁伤效应的试验研究，为找到一条高效毁伤典型深层工事的方法提供条件。     

入射角度在杀伤元侵彻速度测量中引起的不确定度

杀伤元在明胶体内的侵彻速度衰减量是评价杀伤元杀伤效应的重要技术指标。借助高速摄影机可以对明胶体内杀伤元的侵彻过程进行拍摄,从而获得杀伤元的速度变化规律。当杀伤元的入射方向与垂直于明胶体表面的弹道线存在一定的角度时,该入射角度会对杀伤元在明胶体内侵彻距离所占有的像元数个数引起偏差,影响杀伤元速度衰减量的计算准确度。建立了杀伤元入射角度与弹道之间的数学模型,并在此基础上分析了不同的入射角度与杀伤元在明胶体内侵彻速度测量偏差之间的规律,提高了杀伤元杀伤效应评价的准确度。     

磁层的自施波贯穿

计算了中子自旋波穿越均匀磁场层过程的精确解，讨论了有限厚磁层、极薄磁层、回波共振和混合态入射等情形，提供了贯穿系数、极化矢量等的精确表达式，从而为高精度的中子干涉仪测量提供了一个基础．     

能自动断电的过负荷保护器

介绍了通过交流接触器线包电流来控制电源的方法,用此法构成的过负荷保护器在用电设备过负荷时能自动切断电源,具有电路简单,调节方便,灵敏度高,抗干扰性强等特点.