【摘要】：爆炸沖擊波是對人員、設(shè)備和防護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損傷和破壞的主要因素之一,爆炸沖擊波測試在軍工領(lǐng)域有重要的作用。爆炸沖擊波超壓峰值、正壓作用時(shí)間和比沖量是表征彈藥毀傷效能的主要參數(shù),準(zhǔn)確獲取沖擊波信息可以為武器性能、毀傷威力提供重要依據(jù)。本文從沖擊波測試系統(tǒng)和沖擊波超壓場重建技術(shù)兩個(gè)方面展開研究。沖擊波測試系統(tǒng)主要信號調(diào)理、基于NAND Flash的采集存儲(chǔ)電路,多次重觸發(fā)技術(shù),并將多次重觸發(fā)技術(shù)運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)中減小了誤觸發(fā)等因素的影響。常用沖擊波超壓場重建采用經(jīng)驗(yàn)公式法,但是由于爆炸沖擊波在測試平面內(nèi)是非均勻傳播的,使得在各個(gè)方向上獲得的測試數(shù)據(jù)存在較大的差異;使用經(jīng)驗(yàn)公式只能重構(gòu)測試平面內(nèi)的峰值分布,然而峰值只是沖擊波特性中的一項(xiàng)性能指標(biāo),不能夠全面的表征沖擊波特性,因此經(jīng)驗(yàn)公式法不能滿足沖擊波場重建的要求。本文在國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于有限測點(diǎn)的復(fù)雜沖擊波空間分布重建方法研究”(No.61701445)的資助下開展了沖擊波場重建技術(shù)研究。以沖擊波傳播特性為研究基礎(chǔ),選取沖擊波超壓數(shù)據(jù)中包含沖擊波信息量最多的沖擊波波后衰減波形作為主要研究對象。將有限的測試數(shù)據(jù)分為兩類:建模數(shù)據(jù)(用于搭建沖擊波場重建模型)和校驗(yàn)數(shù)據(jù)(用于校驗(yàn)沖擊波場重建模型)。提取建模數(shù)據(jù)中沖擊波波后衰減曲線,由非線性回歸理論、多元多項(xiàng)式插值算法對沖擊波波后衰減曲線進(jìn)一步處理得到每條曲線的衰減系數(shù)、峰值等參數(shù),并運(yùn)用“黑盒”理論尋找這些參數(shù)之間的關(guān)系,從而建立沖擊波場重建模型。最后使用校驗(yàn)數(shù)據(jù)校驗(yàn)上述模型的正確性,以沖擊波峰值、正壓作用時(shí)間和比沖量三個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評估,從最終的評估結(jié)果表明本文中的沖擊波場重建模型具有一定的適用參考價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TJ410;O383
【圖文】：

圖 2.1 沖擊波在空中傳播的狀況沖擊波峰值計(jì)算近地空間爆炸時(shí)相當(dāng)于半無限空間的爆炸，所以沖擊波在近地限空間的傳播規(guī)律具有一定的相似性。通常情況下，彈藥在無的裝藥對比高度應(yīng)該符合(2.1)的要求。(2.1)中，為彈藥距離水平地面的高度(爆高) (單位： ) ； 為 ）。論分析和大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證，空中爆炸沖擊波超壓 與彈藥初始內(nèi)能 成正比，與爆心距離 r 成反比。由此得到了大量描式。例如：薩多夫斯基、Mills、葉曉華經(jīng)驗(yàn)公式等，各公式如

9圖 2.2 對比各種經(jīng)驗(yàn)公式與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差公式與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差如表 2.1 所示。表 2.1 經(jīng)驗(yàn)公式與實(shí)測數(shù)據(jù)的誤差測點(diǎn) A1 B1 華經(jīng)驗(yàn)公式_誤差（%） 11.55% 46.27% ills 經(jīng)驗(yàn)公式_誤差（%） 13.61% 53.04% 斯基經(jīng)驗(yàn)公式_誤差（%） 8.52% 49.16% 、B1、C1 是同一條射線上的測試點(diǎn)，使用經(jīng)驗(yàn)公式反推測葉曉華、Mills、薩多夫斯基經(jīng)驗(yàn)公式對應(yīng)的理論當(dāng)量值是39薩多夫斯基經(jīng)驗(yàn)公式反推的理論當(dāng)量值最接近實(shí)際當(dāng)量，多夫斯基經(jīng)驗(yàn)公式作為推導(dǎo)理論沖擊波峰值的經(jīng)驗(yàn)公式。

圖 2.4 炸藥在空中爆炸時(shí)不同位置的 p-t 曲線沖擊波超壓測試時(shí)，如果測試點(diǎn)位于三波點(diǎn)軌跡上方，那么在到入射波峰值和反射波峰值，如圖 2.4 中所示的 E、F 測試點(diǎn)的三波點(diǎn)曲線下方，則其測試數(shù)據(jù)如圖 2.4 中測試點(diǎn) G、K 所示入射波超壓，通常被廣大的科研工作者稱為馬赫桿波陣超壓。免三波點(diǎn)對測試數(shù)據(jù)的影響，獲得實(shí)際的沖擊波超壓波形，有

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本文編號：2805801