学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

高g值冲击测试关键技术研究

作　者: 景鹏
导　师: 马铁华；王燕
学　校: 中北大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 高g值冲击加速度空气炮恢复系数缓冲电池
分类号: TJ760
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 365次
引　用: 13次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文针对高g值冲击加速度测试问题,主要进行了以下两方面的研究:一、弹载电子仪器(以测试电路模块为例)的缓冲原理及技术。二、电池的抗高过载特性研究。本文目的是研究弹体高速侵彻硬目标时,弹载加速度存储测试装置在高过载环境下的失效机理,电路模块的强非线性冲击缓冲机理、抗高过载设计方法,缓冲材料的缓冲特性,电池在高g值冲击下的输出特性及失效机理,提高测试装置在极恶劣环境下的存活性和数据捕获率。在广泛检索国内外相关文献的基础上,作者采用理论分析、实验室和现场试验相结合的方法,对上述问题进行了研究:(1)系统论述了空气炮实验装置的工作原理和特点以及相应的实验方法。利用空气炮和加速度测试装置测定了毡垫对钢的碰撞恢复系数,讨论了恢复系数的物理意义,并利用初等碰撞理论分析了空气炮碰撞过程的动量守恒和能量分配。(2)针对弹载加速度存储测试仪器的高g值工作环境,研究了弹载测试电路模块的抗高冲击设计方法,包括非线性缓冲理论的研究、缓冲材料的选择、缓冲器件的设计等,研究了不同密度、不同孔径的泡沫铝,不同密度、不同厚度的石英砂以及胶皮、尼龙、聚氨酯等聚合物泡沫塑料类材料的缓冲吸能特性,采用它们对电路模块进行缓冲保护。(3)利用Hopkinson杆对电池进行了100000g以上的加速度冲击筛选,对电池的抗高g值冲击性能进行了研究。讨论了电池在高过载冲击环境下的失效机理,并提出了高冲击存储测试中电池的防护措施。采用本文的研究结论,对弹载高g值加速度存储测试仪器进行了抗高冲击设计,并进行了多次现场试验的验证。结果表明弹载加速度存储测试仪器在高g值恶劣环境中的存活性得到很大增强,提高了弹体高速侵彻硬目标过程加速度信号的捕获率。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-20
  1.1 本课题研究工作的目的及意义  9
  1.2 当前国内、外研究动态  9-19
  1.3 本文主要完成的工作  19-20
第二章利用空气炮进行高g值冲击加速度实验模拟试验  20-36
  2.1 弹载加速度存储测试装置的组成结构和工作原理  20-21
  2.2 高g 值冲击加速度实验模拟测试装置  21-29
    2.2.1 我们实验室空气炮实验装置的原理和特点  22-26
    2.2.2 差动式激光多普勒测速装置  26-28
    2.2.3 反射式激光测速仪  28-29
  2.3 高g 值冲击加速度实验模拟测试方法  29
  2.4 空气炮碰撞过程的动量守恒和能量分配  29-36
    2.4.1 毡垫对钢的碰撞恢复系数的测定  30-32
    2.4.2 空气炮碰撞过程中的能量转化和能量损失  32-36
第三章高g值冲击下弹载测试装置的缓冲保护  36-65
  3.1 弹载存储测试电路模块的灌封强化  36-37
  3.2 高g 值冲击下电路模块的缓冲机理  37-42
    3.2.1 冲击载荷作用下弹体内应力波和加速度分布规律  38-39
    3.2.2 高g 值冲击下电路模块的线性冲击隔离  39-40
    3.2.3 高g 值冲击下电路模块的非线性缓冲保护  40-42
  3.3 泡沫铝材料的缓冲吸能特性及对电路模块的保护  42-51
    3.3.1 泡沫铝材料的静态压缩试验  43-46
    3.3.2 泡沫铝材料在压缩过程中的变形及缓冲吸能机理  46-47
    3.3.3 泡沫铝材料的缓冲吸能效果试验  47-50
    3.3.4 电路模块的缓冲设计  50-51
  3.4 石英砂的缓冲吸能特性及对电路模块的保护  51-59
    3.4.1 石英砂的静态压缩试验  51-54
    3.4.2 石英砂材料在压缩过程中的缓冲吸能机理  54
    3.4.3 石英砂的缓冲吸能效果试验  54-57
    3.4.4 采用石英砂作为缓冲材料的实弹测试试验  57-59
  3.5 胶皮、尼龙、聚氨酯等弹性材料的缓冲性能试验  59-65
    3.5.1 缓冲垫为胶皮时的加速度曲线  60
    3.5.2 缓冲垫为聚四氟乙烯时的加速度曲线  60-61
    3.5.3 缓冲垫为聚甲醛时的加速度曲线  61
    3.5.4 缓冲垫为聚氨酯时的加速度曲线  61-62
    3.5.5 缓冲垫为尼龙时的加速度曲线  62
    3.5.6 缓冲垫为青稞纸时的加速度曲线  62
    3.5.7 缓冲垫为铍青铜时的加速度曲线  62-63
    3.5.8 试验结果分析  63-65
第四章电池的抗高过载特性研究  65-79
  4.1 高过载模拟方法的选择  65-66
    4.1.1 跌落（气动）冲击实验机  65
    4.1.2 马谢特锤  65-66
    4.1.3 Hopkinson 杆  66
    4.1.4 空气炮实验装置  66
    4.1.5 实弹靶试  66
  4.2 电池抗高g 值冲击性能试验介绍  66-68
  4.3 电池抗高g 值冲击性能测试结果  68-76
    4.3.1 锂/亚硫酰氯（Li/ SOC12）电池  68-70
    4.3.2 可充电扣式锂电池  70-71
    4.3.3 锂离子电池  71-72
    4.3.4 固态聚合物锂离子电池  72-74
    4.3.5 一次性锂电池  74-75
    4.3.6 氧化银电池  75-76
  4.4 电池在高过载环境下的失效机理分析及其抗高冲击防护措施  76-79
第五章结论  79-81
  5.1 研究工作总结  79
  5.2 下一步的工作设想  79-81
参考文献  81-86
攻读硕士学位期间发表的论文及参与课题情况  86-87
致谢  87

高g值冲击测试关键技术研究

内容摘要

全文目录

相似论文