針對(duì)爆炸火球高溫場(chǎng)三維溫度分布探測(cè)與重構(gòu)成像的測(cè)試需求,提出了一種爆炸火球特征光譜探測(cè)方法、一種基于多目標(biāo)優(yōu)化迭代的溫度場(chǎng)重構(gòu)方法、一種高溫火球多物理特性準(zhǔn)靜態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)方案。依據(jù)爆炸火球內(nèi)稟及擬摻雜元素不同化合物的激發(fā)光譜,設(shè)計(jì)了一種基于元素發(fā)射光譜的多路濾光投影探測(cè)方法;完成了小孔成像、錐形光束兩種投影模型幾何光路的理論分析與計(jì)算模型研究。劃歸爆炸火球溫度場(chǎng)多通道投影迭代重構(gòu)問(wèn)題為高維多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題,使用基于參考點(diǎn)的非支配排序遺傳算法,結(jié)合投影光路模型,設(shè)計(jì)了高溫場(chǎng)多路投影迭代重構(gòu)算法;構(gòu)建二維、三維數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)對(duì)重構(gòu)算法的溫度場(chǎng)還原效能進(jìn)行測(cè)試與分析。采用多管路噴射技術(shù),提出了一種爆炸火球多物理特性準(zhǔn)靜態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)方法;構(gòu)建多路噴射方案的仿真空域模型,基于計(jì)算流體力學(xué)進(jìn)行了區(qū)域溫度場(chǎng)、粒子速度場(chǎng)仿真;設(shè)計(jì)裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)、硬件電路、軟件程序,搭建模擬裝置樣機(jī)并完成多路氧-乙炔焰噴射測(cè)試實(shí)驗(yàn)。理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,可依據(jù)爆炸火球內(nèi)鉀與銅元素特征波長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)特征光譜的濾光探測(cè)成像;基于多目標(biāo)優(yōu)化迭代的溫度場(chǎng)三維重構(gòu)最小標(biāo)準(zhǔn)誤差可以達(dá)到5.30%甚至更小;采用多管路摻雜噴射可以實(shí)現(xiàn)高溫火球1500... 

【文章來(lái)源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁(yè)數(shù)】：88 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

傳統(tǒng)的接觸式溫度測(cè)試與補(bǔ)償技術(shù)

中北大學(xué)學(xué)位論文5(2)傳統(tǒng)光學(xué)成像實(shí)現(xiàn)溫度場(chǎng)測(cè)試國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)溫度場(chǎng)表面與截面溫度的測(cè)試主要依據(jù)非接觸式測(cè)溫方法，并取得了一定研究成果。國(guó)外某單位利用高速相機(jī)和紅外熱像儀采集到爆炸火球的二維圖像如圖1-2所示，結(jié)合相應(yīng)反演算法還原了爆炸火球的表面溫度分布，并對(duì)爆炸毀傷效果進(jìn)行評(píng)估[29-30]。(a)不同尺寸火球的實(shí)際圖像(b)不同尺寸火球的紅外圖像圖1-2爆炸火球的實(shí)際與紅外圖像(a)Realfireballimageswithdifferentsize(b)InfraredfireballimageswithdifferentsizFigure1-2Realandinfraredimagesofexplosivefireballs此外，國(guó)內(nèi)外多個(gè)研究單位基于光場(chǎng)成像技術(shù)對(duì)火焰輻射幾何傳輸模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，使用單光場(chǎng)相機(jī)[31-32]的陣列式探測(cè)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行如圖1-3(a)所示的溫度場(chǎng)觀測(cè)，實(shí)現(xiàn)了如圖1-3(b)所示的火焰三維溫度場(chǎng)觀測(cè)成像，完成火焰各截面溫度分布的還原并進(jìn)一步提升了面溫度場(chǎng)重建精度。(a)光場(chǎng)相機(jī)示意圖(b)基于光場(chǎng)相機(jī)的溫度分布重建圖1-3光場(chǎng)成像模型示意圖(a)Schematicdiagramoflightfieldcamera(b)Temperature-distributionreconstructionbasedonlightfieldcameraFigure1-3Schematicdiagramoflightfieldcameraimagingmodel

中北大學(xué)學(xué)位論文5(2)傳統(tǒng)光學(xué)成像實(shí)現(xiàn)溫度場(chǎng)測(cè)試國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)溫度場(chǎng)表面與截面溫度的測(cè)試主要依據(jù)非接觸式測(cè)溫方法，并取得了一定研究成果。國(guó)外某單位利用高速相機(jī)和紅外熱像儀采集到爆炸火球的二維圖像如圖1-2所示，結(jié)合相應(yīng)反演算法還原了爆炸火球的表面溫度分布，并對(duì)爆炸毀傷效果進(jìn)行評(píng)估[29-30]。(a)不同尺寸火球的實(shí)際圖像(b)不同尺寸火球的紅外圖像圖1-2爆炸火球的實(shí)際與紅外圖像(a)Realfireballimageswithdifferentsize(b)InfraredfireballimageswithdifferentsizFigure1-2Realandinfraredimagesofexplosivefireballs此外，國(guó)內(nèi)外多個(gè)研究單位基于光場(chǎng)成像技術(shù)對(duì)火焰輻射幾何傳輸模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，使用單光場(chǎng)相機(jī)[31-32]的陣列式探測(cè)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行如圖1-3(a)所示的溫度場(chǎng)觀測(cè)，實(shí)現(xiàn)了如圖1-3(b)所示的火焰三維溫度場(chǎng)觀測(cè)成像，完成火焰各截面溫度分布的還原并進(jìn)一步提升了面溫度場(chǎng)重建精度。(a)光場(chǎng)相機(jī)示意圖(b)基于光場(chǎng)相機(jī)的溫度分布重建圖1-3光場(chǎng)成像模型示意圖(a)Schematicdiagramoflightfieldcamera(b)Temperature-distributionreconstructionbasedonlightfieldcameraFigure1-3Schematicdiagramoflightfieldcameraimagingmodel

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]層析掃描重建的校正方法及系統(tǒng)研究[D]. 岳翔.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[2]基于光學(xué)層析成像的火焰溫度場(chǎng)檢測(cè)與分層重建實(shí)驗(yàn)研究[D]. 徐建光.華北電力大學(xué)(北京) 2018
[3]某溫壓炸藥的爆炸特性研究[D]. 李靜.南京理工大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3341741