基于存储式的战斗部模拟殉爆特性参量测试系统研究

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战斗部在存储、运输过程中一旦发生殉爆将会造成巨大损失,准确测量战斗部殉爆特性参量可以为战斗部结构和装药设计提供依据,对战斗部的安全防护具有重要意义。目前,国内对战斗部殉爆特性参量的测试较为少见,且常用的测试方法存在系统布设不便,测试参数较为单一的问题,不利于战斗部殉爆特性的综合评估。针对上述问题,开展了基于存储式的战斗部模拟殉爆特性参量测试系统研究。本文首先对引起战斗部殉爆的特性参量进行分析,明确了冲击波压力、振动加速度及应变三个测试参量;根据殉爆试验原理,构建了模拟试样存储测试试验方案,为获取殉爆特性参量提供了一种新的测试思路;通过仿真分析某典型战斗部的殉爆过程,获取了待测信号的幅值和频率特性,在此基础上提出了系统技术指标,并从机械结构设计、硬件设计与软件设计三个方面给出了系统总体设计方案;针对冲击波压力、振动加速度和应变信号的特点,开展了传感器选型、信号调理电路、采集存储通信电路、FPGA主控电路以及供电电路的设计工作;在硬件平台实现的基础上,采用Verilog HDL语言进行了下位机软件设计,实现了多通道数据采集、存储与通信功能;通过对Flash进行分区存储,实现了负延时与连续采样存储;基于Lab Windows/CVI进行了上位机软件设计,实现了数据保存和波形显示等功能;最后在实验室条件下,通过施加正弦信号和冲击激励等方式对系统主要的功能模块进行测试,测试结果表明系统能够以500k Hz的采样频率完成三通道压力、三通道振动加速度、六通道应变信号的采集和存储。本文设计的殉爆特性参量存储测试装置可以实现对冲击波压力、振动加速度和应变信号的多通道并行采集。装置具有体积小、抗冲击等特点,为综合评估战斗部殉爆特性提供了一种有效的测试手段。
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