爆炸沖擊波的各項(xiàng)參數(shù)是評(píng)估導(dǎo)彈和戰(zhàn)斗部毀傷威力的重要依據(jù)。隨著軍事科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,各類大規(guī)模武器的研發(fā)、測(cè)試和評(píng)定都越來(lái)越標(biāo)準(zhǔn)化,科學(xué)化。因此,對(duì)于沖擊波測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確程度提出了更高的要求。數(shù)值模擬是研究爆炸沖擊波的常用手段,但仿真結(jié)果往往不夠精確;不同環(huán)境對(duì)沖擊波測(cè)試結(jié)果有較大影響,如障礙物,傳感器安裝,地面性質(zhì)和氣象條件等,確定不同環(huán)境對(duì)沖擊波測(cè)試結(jié)果的影響是目前急需解決的問(wèn)題;無(wú)論哪種外形結(jié)構(gòu)的傳感器被放置在沖擊波超壓場(chǎng)中,沖擊波波陣面流動(dòng)性受到傳感器幾何外形結(jié)構(gòu)的影響,所測(cè)沖擊波超壓峰值的準(zhǔn)確性一定會(huì)受到影響。因此,如何利用殼體減小沖擊波測(cè)試過(guò)程中的誤差有較高的研究?jī)r(jià)值。設(shè)計(jì)合理的傳感器測(cè)試裝置殼體外形就至關(guān)重要。針對(duì)這些問(wèn)題,本論文進(jìn)行了沖擊波測(cè)試方法的研究。本文從理論分析、數(shù)值仿真和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)三方面對(duì)自由場(chǎng)沖擊波測(cè)試裝置外形結(jié)構(gòu)對(duì)流場(chǎng)的影響做了研究,主要進(jìn)行了以下工作:（1）大量檢索國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn),對(duì)爆炸沖擊波的傳播理論做了詳細(xì)闡述,對(duì)戰(zhàn)斗部爆炸后沖擊波的形成和衰減規(guī)律做了研究;研究了爆炸沖擊波的精細(xì)化模擬方法,分析了網(wǎng)格劃分對(duì)沖擊波波型的影響;進(jìn)行了炸藥在有限空間和敞開... 

【文章來(lái)源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

爆炸沖擊波在空氣中傳播情況

中北大學(xué)學(xué)位論文12圖2-3彈性膜片式壓電傳感器[33]圖2-4自由場(chǎng)壓力傳感器[33]FIG.2-3PiezoelectricsensorwithelasticdiaphragmFIG.2-4Freefieldpressuresensor理想傳感器優(yōu)點(diǎn)如下：(1)橫截面近似流線型，對(duì)流程場(chǎng)干擾��；(2)頻率響應(yīng)無(wú)限大，能準(zhǔn)確反映測(cè)試參數(shù)的變化；(3)只對(duì)要測(cè)的物理參數(shù)靈敏，靈敏度理想。理想傳感器各項(xiàng)所需條件難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)，所以傳感器的外形結(jié)構(gòu)、靈敏度等都需進(jìn)行調(diào)整。沖擊波經(jīng)過(guò)傳感器感應(yīng)部位時(shí)，壓電晶體經(jīng)受沖擊波和反射波的相互作用。敏感元件的晶體材料中應(yīng)力波的反射與相互作用都是十分復(fù)雜的三維難題。傳感器受到的彈性能量以彈性沖擊波在晶體內(nèi)來(lái)回反射，并形成更復(fù)雜的波。晶體中這種振動(dòng)干擾被稱為自振干擾，其基波頻率與傳感器敏感元件的縱向或橫向振動(dòng)頻率基本相同。壓電傳感器敏感元件的縱自振干擾基波頻率f1估算公式為11i1i122CfC（2-25）式中：δi為晶體片、保護(hù)片及膜片等的厚度；2δ為傳感器敏感面的等效厚度；C1i為壓電晶體片、膜片等內(nèi)部彈性縱波速度；C1為傳感器敏感元件的等效彈性波速。壓電傳感器敏感元件的橫自振干擾基波頻率f2估算公式為：222Cfr（2-26）式中：r為晶體片的半徑；C2為傳感器敏感元件的等效橫波速度。實(shí)驗(yàn)證明公式2-25和公式2-26數(shù)量上的估算結(jié)果是正確的。電器石的縱壓與橫壓電效應(yīng)的極性相同，橫振動(dòng)與縱振動(dòng)的符號(hào)在每個(gè)振動(dòng)單元相同，因此電器石的自振干擾信號(hào)相對(duì)較校而對(duì)于壓電陶瓷，縱壓電效應(yīng)與橫壓電效應(yīng)的極性相反，橫振動(dòng)與縱振動(dòng)的符號(hào)相反，所以壓電陶瓷的自振干擾信號(hào)較大。敏感元

中北大學(xué)學(xué)位論文12圖2-3彈性膜片式壓電傳感器[33]圖2-4自由場(chǎng)壓力傳感器[33]FIG.2-3PiezoelectricsensorwithelasticdiaphragmFIG.2-4Freefieldpressuresensor理想傳感器優(yōu)點(diǎn)如下：(1)橫截面近似流線型，對(duì)流程場(chǎng)干擾��；(2)頻率響應(yīng)無(wú)限大，能準(zhǔn)確反映測(cè)試參數(shù)的變化；(3)只對(duì)要測(cè)的物理參數(shù)靈敏，靈敏度理想。理想傳感器各項(xiàng)所需條件難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)，所以傳感器的外形結(jié)構(gòu)、靈敏度等都需進(jìn)行調(diào)整。沖擊波經(jīng)過(guò)傳感器感應(yīng)部位時(shí)，壓電晶體經(jīng)受沖擊波和反射波的相互作用。敏感元件的晶體材料中應(yīng)力波的反射與相互作用都是十分復(fù)雜的三維難題。傳感器受到的彈性能量以彈性沖擊波在晶體內(nèi)來(lái)回反射，并形成更復(fù)雜的波。晶體中這種振動(dòng)干擾被稱為自振干擾，其基波頻率與傳感器敏感元件的縱向或橫向振動(dòng)頻率基本相同。壓電傳感器敏感元件的縱自振干擾基波頻率f1估算公式為11i1i122CfC（2-25）式中：δi為晶體片、保護(hù)片及膜片等的厚度；2δ為傳感器敏感面的等效厚度；C1i為壓電晶體片、膜片等內(nèi)部彈性縱波速度；C1為傳感器敏感元件的等效彈性波速。壓電傳感器敏感元件的橫自振干擾基波頻率f2估算公式為：222Cfr（2-26）式中：r為晶體片的半徑；C2為傳感器敏感元件的等效橫波速度。實(shí)驗(yàn)證明公式2-25和公式2-26數(shù)量上的估算結(jié)果是正確的。電器石的縱壓與橫壓電效應(yīng)的極性相同，橫振動(dòng)與縱振動(dòng)的符號(hào)在每個(gè)振動(dòng)單元相同，因此電器石的自振干擾信號(hào)相對(duì)較校而對(duì)于壓電陶瓷，縱壓電效應(yīng)與橫壓電效應(yīng)的極性相反，橫振動(dòng)與縱振動(dòng)的符號(hào)相反，所以壓電陶瓷的自振干擾信號(hào)較大。敏感元


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