【摘 要】
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爆炸冲击波的超压峰值、正压时间、比冲量是评估弹药毁伤性能的主要参考依据。冲击波参数的准确获取对武器研制、毁伤评估都具有重要的意义。测试系统的标定校准是在实验室常温下完成的,实际爆炸试验时环境温度在-40℃到50℃,爆炸试验时所处的环境与系统校准环境差异大,系统灵敏度和动态特性的变化导致测试不确定度增加。且相同的弹药在不同的环境温度下产生的冲击波信号不一样。针对这种情况,进行环境温度对爆炸冲击波测试
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爆炸冲击波的超压峰值、正压时间、比冲量是评估弹药毁伤性能的主要参考依据。冲击波参数的准确获取对武器研制、毁伤评估都具有重要的意义。测试系统的标定校准是在实验室常温下完成的,实际爆炸试验时环境温度在-40℃到50℃,爆炸试验时所处的环境与系统校准环境差异大,系统灵敏度和动态特性的变化导致测试不确定度增加。且相同的弹药在不同的环境温度下产生的冲击波信号不一样。针对这种情况,进行环境温度对爆炸冲击波测试的影响研究十分必要。针对环境温度对冲击波信号源的影响,对多个超压经验公式进行了介绍和分析,并利用LS-DYNA仿真软件对相同的弹药在不同的环境温度下进行了有限元分析,得到了冲击波在不同温度下不同距离处的超压-时间曲线。得到结论:温度变化时,冲击波超压峰值会随温度变化而变化,且不同温度条件下得到的超压峰值结果与15℃时计算所得的超压峰值结果误差在2%14%间不等。针对环境温度的变化会使测试系统中模拟适配电路和压力传感器产生阶跃信号,对整个冲击波超压测试系统的动态特性进行了分析。并且利用ABAQUS仿真软件对压力传感器进行了稳态热力学分析,得到结论:温度变化时,压力传感器所受应力、热流、温度均有明显变化。在实验室现有的激波管动态校准装置上加以改进,在激波管高低压室以及传感器座上均缠绕履带式加热带,模拟环境温度的变化情况。得到的实验结果与计算和仿真得到的冲击波超压峰值随环境温度的变化趋势一致。运用BP神经网络对压电式压力传感器进行温度补偿,温度补偿后的误差较小。利用RBF神经网络对冲击波测试系统进行系统辨识和动态补偿,结果表明:RBF神经网络输出数据与测试系统理想模型的输出数据,两者之间有较好的一致性,残差均值为0.6×10-8,且优化以后的具有动态补偿特性的测试系统幅频特性的曲线有了大幅度的改善。
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