【摘要】：彈體侵徹多層混凝土靶炸藥裝藥應(yīng)力的研究對(duì)于侵徹過(guò)程中的炸藥裝藥安全性具有很重要的意義。由于侵徹環(huán)境惡劣、過(guò)載大、干擾多,因此在侵徹過(guò)程中測(cè)量裝藥應(yīng)力的難度較大。本文針對(duì)多層侵徹炸藥裝藥的應(yīng)力測(cè)試技術(shù)進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究:(1)通過(guò)數(shù)值模擬的方法利用LS-DYNA軟件在彈體單次撞擊靶板和彈體侵徹多層靶兩個(gè)過(guò)程中對(duì)炸藥裝藥的應(yīng)力進(jìn)行了仿真模擬。通過(guò)對(duì)彈體單次撞擊靶板過(guò)程中的藥內(nèi)應(yīng)力仿真,分析了彈體以不同速度撞擊至素混凝土靶上的藥內(nèi)應(yīng)力變化情況,這對(duì)于彈體單次撞擊藥內(nèi)應(yīng)力測(cè)試的模擬實(shí)驗(yàn)具有一定的指導(dǎo)意義。通過(guò)彈體侵徹四層混凝土靶的藥內(nèi)應(yīng)力仿真解算出彈體在穿靶以及飛行過(guò)程中內(nèi)部裝藥的應(yīng)力變化狀態(tài)與幅值變化情況,為多層侵徹裝藥應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供參考依據(jù),同時(shí)為實(shí)測(cè)彈體侵徹多層混凝土的藥內(nèi)應(yīng)力測(cè)試奠定基礎(chǔ)。(2)根據(jù)彈體單次撞擊靶板和多層侵徹兩種情況下的藥內(nèi)應(yīng)力仿真結(jié)果,設(shè)計(jì)出合適的多層侵徹炸藥裝藥應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)。根據(jù)PVDF壓電薄膜傳感器的特點(diǎn)、工作原理、等效電路等選擇出適合在侵徹多層靶過(guò)程中測(cè)試裝藥應(yīng)力的測(cè)量電路,根據(jù)仿真模擬解算的應(yīng)力信號(hào)特點(diǎn)進(jìn)行模擬電路和數(shù)字電路的設(shè)計(jì)。(3)分析了PVDF壓電薄膜的幾種標(biāo)定方法,最終選用落錘試驗(yàn)裝置對(duì)二次封裝的PVDF壓電薄膜傳感器進(jìn)行了標(biāo)定。本文通過(guò)數(shù)值模擬仿真分析出彈體侵徹多層靶過(guò)程中的藥內(nèi)應(yīng)力變化情況,根據(jù)其應(yīng)力信號(hào)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了多層侵徹裝藥應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)的硬件電路,對(duì)PVDF壓電薄膜進(jìn)行二次封裝后并對(duì)其靈敏度系數(shù)進(jìn)行標(biāo)定,為實(shí)測(cè)彈體侵徹多層靶炸藥裝藥應(yīng)力測(cè)試奠定了重要的基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TP212;TQ560.1
【圖文】：

侵徹多層靶裝藥應(yīng)力的測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，首先必章針對(duì)應(yīng)力的多種測(cè)試方法進(jìn)行詳細(xì)的介紹，并最應(yīng)力的測(cè)試方法。力法量應(yīng)力屬于壓阻式測(cè)量的方法，應(yīng)力的改變會(huì)影響于被測(cè)物表面，被測(cè)物發(fā)生形變時(shí)它可以將其應(yīng)變應(yīng)力前，都會(huì)利用粘結(jié)劑將其黏貼在能夠有力學(xué)應(yīng)當(dāng)有外界作用力被施加于該物體上時(shí)其發(fā)生變形，其形狀得以改變，其電阻值也因此發(fā)生變化[32]。這間接得到應(yīng)變情況，通過(guò)應(yīng)變就可以得到應(yīng)力。由較小，因此須有相應(yīng)的后續(xù)電路對(duì)其進(jìn)行放大，可如圖 2.1 為惠斯通電橋電路。

電橋的輸入直流電壓，R1、R2、R3、R4分別為電橋各個(gè)橋臂上的橋處于平衡，即四個(gè)電阻阻值相等或者滿(mǎn)足式(2.2)時(shí)，電橋的電R1× R3= R2× R4在惠斯通電橋中的接入方式有四種[33]，如圖 2.2(a)、(b)、(c)、(d法、鄰邊半橋測(cè)量法、對(duì)邊半橋測(cè)量法和全橋測(cè)量法。(a) 單臂橋測(cè)量法 (b) 鄰邊半橋測(cè)量法

中北大學(xué)學(xué)位論文作原理F 材料的壓電效應(yīng)就是該應(yīng)力傳感器的工作原理，壓電效應(yīng)逆壓電效應(yīng)[35]。在 PVDF 壓電薄膜上沿著一定的方向?qū)ζ涫┍∧?nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力并且發(fā)生形變，除此之外，PVDF 薄膜的電荷產(chǎn)生，而且應(yīng)力與產(chǎn)生的極化強(qiáng)度成正比。當(dāng)外力被去PVDF 壓電薄膜恢復(fù)成原始不帶電的情況，這種現(xiàn)象稱(chēng)其好與正壓電效應(yīng)相反，它是指在 PVDF 壓電薄膜上有外加再是對(duì)稱(chēng)分布，從而使得 PVDF 壓電薄膜發(fā)生形變，壓電薄沒(méi)有形變的狀態(tài)。如圖 2.3 和圖 2.4 分別是壓電效應(yīng)的兩種

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本文編號(hào)：2752926