破片测速技术研究进展

1

作者 田昕宇 蒋海燕 毛伯永 《火工品》 北大核心 2026年第1期106-112,共7页

破片速度是评估战斗部毁伤效能的关键参数。随着精确毁伤技术的发展,多破片、多参数同步测试需求对现有测速技术提出了更高挑战。本文从电测与光测两大技术路径出发,系统综述了靶网测速、线圈靶、光幕靶、天幕靶及高速摄影等主流破片测... 破片速度是评估战斗部毁伤效能的关键参数。随着精确毁伤技术的发展,多破片、多参数同步测试需求对现有测速技术提出了更高挑战。本文从电测与光测两大技术路径出发,系统综述了靶网测速、线圈靶、光幕靶、天幕靶及高速摄影等主流破片测速方法的基本原理、适用条件与技术局限;结合国内外最新研究成果,梳理了在破片群分辨、测量精度提升、多参数同步获取、数据采集优化及靶材改进等方面的典型改进策略;进一步探讨了多普勒雷达等新型测速技术的应用潜力。最后,针对当前破片测速领域在个体目标匹配、信号特征深度挖掘及抗干扰能力等方面存在的瓶颈,展望了融合时空关联算法、机器学习与多谱段成像的智能化、高精度测速发展方向,以期为毁伤评估与破片威力场构建提供技术支撑。 展开更多

关键词 破片测速技术 电测技术 光测技术 多参数同步测量 毁伤评估

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于电阻网靶的破片群多参数少通道数测量方法

2

作者 田昕宇 蒋海燕 毛伯永 《火炸药学报》 北大核心 2026年第1期78-89,I0004,共13页

针对接触式测量靶网在破片速度-空间分布同步测量和少通道数需求,提出了一种基于串-并联组合式电路结构的电阻网靶破片群多参数少通道数测量方法,通过设计双面X—Y型测试靶结构,采用等比数列方式优化电阻值配置,构建了靶网电压响应与破... 针对接触式测量靶网在破片速度-空间分布同步测量和少通道数需求,提出了一种基于串-并联组合式电路结构的电阻网靶破片群多参数少通道数测量方法,通过设计双面X—Y型测试靶结构,采用等比数列方式优化电阻值配置,构建了靶网电压响应与破片群着靶坐标的定量映射模型,实现了破片群不同着靶位置和速度参数的有效提取,并以正反面8×8位置网靶为例,通过电路仿真和弹道枪试验对破片作用位置识别功能和速度测量功能进行验证。结果表明,设计的新型双通道电阻网靶仅需两路通道即可实现单破片、多破片着靶位置的可靠测量,位置区域识别结果与实际基本一致,且破片作用于测试电路总线、多个破片击穿靶网正面或反面同一测试区域等特殊工况也能较好识别;同时对比基于高速摄影获取的破片速度结果,速度测量偏差小于7.61%。可见提出的破片群多参数少通道数测量方法可实现破片群速度-空间分布的同步测量,为破片飞行参数获取提供新的思路。 展开更多

关键词 电阻网靶 少通道数 破片速度 破片空间分布 高效毁伤

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于PVDF薄膜去极化特征的破片撞击测速

3

作者 田昕宇 蒋海燕 毛伯永 《含能材料》 北大核心 2026年第1期45-59,共15页

为解决传统测速技术在可重复使用性方面的局限性,提出了一种基于PVDF薄膜去极化特征的破片测速方法。通过解析PVDF薄膜在破片作用下的响应信号组成及各信号分量的频率响应特征,确立了以去极化信号为特征分量的破片着靶时刻识别准则;在... 为解决传统测速技术在可重复使用性方面的局限性,提出了一种基于PVDF薄膜去极化特征的破片测速方法。通过解析PVDF薄膜在破片作用下的响应信号组成及各信号分量的频率响应特征,确立了以去极化信号为特征分量的破片着靶时刻识别准则;在此基础上,针对去极化信号高阻态、低幅值和高频响的采集需求,依据PVDF薄膜电压源等效模型,设计了基于源极跟随器的去极化信号采集方案,并对其调理电路中的各个模块进行了设计、选型、理论计算和仿真模拟;最后,以尺寸为210 mm×150 mm×0.05 mm的单块PVDF薄膜为测试对象,开展弹道枪试验,验证该测试方法的可行性和准确程度。试验结果表明:提出的测速方法能够有效测量破片着靶速度,且具备一定的可重复使用性,对比基于高速摄影获取的破片速度结果,速度测量偏差小于3.47%。 展开更多

关键词 破片撞击测速 PVDF薄膜 去极化信号 源极跟随器

在线阅读 下载PDF 职称材料

高原环境爆炸冲击波传播规律及计算模型研究 被引量：1

4

作者 赵伟成 翟红波 +1 位作者 李尚青 毛伯永 《火工品》 CAS 北大核心 2025年第1期62-69,共8页

为研究高原地区的低温低压环境对冲击波传播特性的影响,在海拔1500,3000,4500 m环境下开展了TNT爆炸试验,并使用有限元软件对高原环境TNT的爆炸冲击波进行数值仿真计算,分析了不同海拔对冲击波传播特性的影响规律。对比了Sadovskyi,Kinn... 为研究高原地区的低温低压环境对冲击波传播特性的影响,在海拔1500,3000,4500 m环境下开展了TNT爆炸试验,并使用有限元软件对高原环境TNT的爆炸冲击波进行数值仿真计算,分析了不同海拔对冲击波传播特性的影响规律。对比了Sadovskyi,Kinney-Graham和Sachs修正公式的超压峰值和比冲量计算结果与试验结果,并采用Sachs修正中的温度修正项对Sadovskyi高原超压峰值公式进行了修正。研究结果表明:随着海拔的升高,冲击波的波阵面速度加快,到达时间提前,每升高1 km,冲击波超压峰值下降约2%~4%,比冲量下降约4%;对超压峰值进行修正时,3种修正公式均具有一定的准确性;对比冲量进行修正时,Kinney-Graham修正的比冲量值随比例距离增加呈线性降低,与试验结果吻合较差,庞春桥与Sachs的修正结果随比例距离增加呈指数降低;基于温度项修正的Sadovskyi高原冲击波超压峰值经验公式的平均误差减小了3.1%。该研究结果对于高海拔地区的弹药毁伤效能评估有参考意义。 展开更多

关键词 爆炸试验 高原环境 冲击波 传播特性 计算模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

空中与水下爆炸工况下轨条砦结构毁伤效应研究

5

作者 唐松磊 翟红波 +2 位作者 毛伯永 吕民东 陈凯 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第3期1-7,共7页

采用有限元软件AUTODYN构建了轨条砦结构在不同介质中遭受爆炸冲击的数值模型,通过数值模拟结果对比分析了空中和水下爆炸冲击波作用下轨条砦结构动态响应及损伤程度。研究结果表明,在近爆区域内,空中和水下爆炸冲击波的传播特性存在显... 采用有限元软件AUTODYN构建了轨条砦结构在不同介质中遭受爆炸冲击的数值模型,通过数值模拟结果对比分析了空中和水下爆炸冲击波作用下轨条砦结构动态响应及损伤程度。研究结果表明,在近爆区域内,空中和水下爆炸冲击波的传播特性存在显著差异,爆轰波在空气中的传播速度和衰减速度均较水中更快;然而,水下爆炸冲击波的压力峰值较空中爆炸显著增大,对轨条砦结构的潜在破坏能力更强。此外,随着TNT爆炸当量的增加,结构的碎裂程度也随之升高。对于由C30混凝土建造的轨条砦,其近炸破坏TNT当量阈值确定为15 kg。这一研究成果为近海防御工程的设计提供了重要基础,并为制定登陆破障方案提供了参考依据。 展开更多

关键词 轨条砦结构 空中爆炸 水下爆炸 动态响应 毁伤阈值

在线阅读 下载PDF 职称材料

冲击载荷识别的瞬态统计能量分析方法 被引量：13

6

作者 毛伯永 谢石林 张希农 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第14期46-51,63,共7页

提出了一种基于瞬态统计能量分析理论的冲击载荷识别新方法。利用该方法,首先由系统能量平衡方程确定冲击载荷的作用位置及相应的输入能量,在常值假设条件下根据识别的输入能量反演得到冲击载荷的幅值谱,在此基础上,对于给定的冲击载荷... 提出了一种基于瞬态统计能量分析理论的冲击载荷识别新方法。利用该方法,首先由系统能量平衡方程确定冲击载荷的作用位置及相应的输入能量,在常值假设条件下根据识别的输入能量反演得到冲击载荷的幅值谱,在此基础上,对于给定的冲击载荷时域波形形式,提出一种参数拟合方法用于最终重建冲击载荷的时间历程。通过一个两板耦合结构系统的冲击载荷识别对识别方法进行了实验验证研究。结果表明冲击载荷识别的瞬态统计能量分析法能够准确地识别冲击载荷的作用位置和输入能量,在冲击波形已知的假设条件下可以较为准确地重建冲击载荷的时间历程,从而为实际工程中的冲击载荷识别提供了一条可行途径。 展开更多

关键词 载荷识别 冲击载荷 统计能量分析 输入能量 时间历程

在线阅读 下载PDF 职称材料

圆形效应靶薄板的冲击响应建模及参数影响分析 被引量：4

7

作者 毛伯永 翟红波 +1 位作者 苏健军 姬建荣 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第1期8-13,共6页

为了对压力测量效应靶变形与压力转换的影响因素进行研究,以圆形效应靶薄板为研究对象,在理想刚塑性理论的基础上,建立了冲击波压力作用下固支圆薄板的冲击响应模型,得到了薄板塑性变形与冲击波压力峰值、正压作用时间的映射关系。然后... 为了对压力测量效应靶变形与压力转换的影响因素进行研究,以圆形效应靶薄板为研究对象,在理想刚塑性理论的基础上,建立了冲击波压力作用下固支圆薄板的冲击响应模型,得到了薄板塑性变形与冲击波压力峰值、正压作用时间的映射关系。然后设计了外场爆炸冲击波测试试验,对冲击响应模型进行了验证;在此基础上,提出了薄板塑性变形与压力幅值转换的影响因子模型,讨论了不同参数对压力转换的影响。结果表明:建立的响应模型能够描述薄板在冲击波作用下的塑性变形,效应靶变形与压力的转换关系与冲击波正压作用时间和薄板直径有关,当正压作用时间大于10倍谐振周期时,变形与压力转换和正压作用时间无关;而在一定的正压作用时间范围内,影响因子随着薄板直径的减小而趋于稳定,减小直径可以提高效应靶的应用范围。可见,研究结果为压力效应靶的应用及结构设计提供了理论基础。 展开更多

关键词 冲击波压力 效应靶 塑性变形 影响因子

在线阅读 下载PDF 职称材料

周边固支效应靶薄板冲击响应的稳健性分析 被引量：1

8

作者 翟红波 李尚青 +2 位作者 毛伯永 丁刚 苏健军 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期1026-1032,1045,共8页

为分析周边固支效应靶的变形稳健性,结合薄板冲击响应模型,建立薄板变形稳健性的表征方法和极限状态函数,提出了一种基于Monte‑Carlo法的薄板变形稳健性分析方法,并探讨抽样次数、载荷参量、几何参量和材料参量对变形稳健性及灵敏度的... 为分析周边固支效应靶的变形稳健性,结合薄板冲击响应模型,建立薄板变形稳健性的表征方法和极限状态函数,提出了一种基于Monte‑Carlo法的薄板变形稳健性分析方法,并探讨抽样次数、载荷参量、几何参量和材料参量对变形稳健性及灵敏度的影响。结果表明:当抽样次数大于30万次时,薄板变形稳健性结果趋于稳定,说明其非线性较强;薄板变形稳健性随半径厚度比、厚度的增大而降低;薄板半径标准差的灵敏度最大,是薄板变形稳健性的主控参量。研究结果为周边固支效应靶的设计与压力测量应用提供了参考。 展开更多

关键词 效应靶 冲击响应 变形稳健性 周边固支

在线阅读 下载PDF 职称材料

介电弹性作动器主动隔振模糊控制试验研究 被引量：2

9

作者 毛伯永 翟兴辉 +1 位作者 谢石林 苏健军 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期25-31,I0002,共8页

采用模糊控制策略,开展介电弹性作动器的主动隔振性能试验研究。基于介电弹性材料的Maxwell应力模型建立了作动器的力电耦合模型,分析了作动器的非线性特性;针对隔振系统设计了Mamdani型模糊控制器,建立了控制电压信号与振动响应之间的... 采用模糊控制策略,开展介电弹性作动器的主动隔振性能试验研究。基于介电弹性材料的Maxwell应力模型建立了作动器的力电耦合模型,分析了作动器的非线性特性;针对隔振系统设计了Mamdani型模糊控制器,建立了控制电压信号与振动响应之间的关系;在此基础上,开展了介电弹性作动器主动隔振试验研究,并与加速度反馈控制进行了对比。试验结果表明,在相同驱动电压的情况下,基于模糊控制策略的主动隔振性能要优于加速度反馈控制,且能够显著降低由于非线性驱动力导致的倍频响应幅值,有助于提高隔振系统的稳定性。 展开更多

关键词 模糊控制 主动隔振 介电弹性作动器 隔振性能

原文传递

新型弹簧支撑介电弹性作动器的力学特性建模及参数影响分析 被引量：1

10

作者 毛伯永 谢石林 +1 位作者 苏健军 翟兴辉 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第28期88-93,共6页

为了研究新型弹簧支撑介电弹性作动器参数对其力学性能的影响规律,基于热力学理论建立了作动器力电耦合模型,提出了作动器内置弹簧刚度和驱动变形表征方法,并通过试验进行了验证,在此基础上分析了薄膜参数对作动器力学性能的影响。结果... 为了研究新型弹簧支撑介电弹性作动器参数对其力学性能的影响规律,基于热力学理论建立了作动器力电耦合模型,提出了作动器内置弹簧刚度和驱动变形表征方法,并通过试验进行了验证,在此基础上分析了薄膜参数对作动器力学性能的影响。结果表明:该作动器在电压驱动下表现出了良好的轴向驱动特性,建立的力电耦合模型能够描述作动器的静态力学性能;作动器的静态刚度随薄膜轴向拉伸比、薄膜横截面积的增加而增大,随薄膜径向拉伸比、作动器有效长度及弹簧压缩量的增加而减少;而增大轴向、径向的拉伸比和薄膜横截面积可提高作动器的驱动性能。可见,研究结果可为作动器的设计和性能优化提供理论依据。 展开更多

关键词 介电弹性作动器 力电耦合模型 力学特性 参数影响

在线阅读 下载PDF 职称材料

变质量弹性梁结构动力学特性

11

作者 马驰骋 郭宗和 +3 位作者 刘灿昌 代祥俊 张希农 毛伯永 《山东大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2018年第4期78-87,共10页

以变质量弹性梁结构为力学模型,利用模态叠加法推导系统的运动方程,分析质量变化引起的非结构阻尼对系统振动的影响,使用自适应Newmark法求解系统的振动响应。设计变质量-弹性梁结构动力学测试试验,通过控制液体的流入流出实现系统质量... 以变质量弹性梁结构为力学模型,利用模态叠加法推导系统的运动方程,分析质量变化引起的非结构阻尼对系统振动的影响,使用自适应Newmark法求解系统的振动响应。设计变质量-弹性梁结构动力学测试试验,通过控制液体的流入流出实现系统质量的变化。采用时频分析技术处理时变系统的非平稳响应信号,在时频域上更全面得到了系统的振动特性。数值仿真和试验结果一致,说明建模以及试验设计的有效性。研究表明:系统质量减小会引起一个非结构负阻尼,对系统的振动影响非常显著,在机械臂等高精度结构设计时,不能忽略该非结构阻尼对系统振动特性的影响。 展开更多

关键词 变质量系统 时变结构 自适应Newmark法 时频特性 试验

原文传递

爆炸载荷累积作用下圆形薄板结构变形特征分析

12

作者 毛伯永 魏巍 +1 位作者 赵伟成 翟红波 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期143-148,共6页

为了研究薄板结构在爆炸载荷累积作用下的变形特征,以周边固支圆形薄板结构为研究对象,开展了9组不同装药量、炸高组合的炸药爆炸薄板结构累积变形试验,分析了结构在单次爆炸载荷作用下的变形模式,研究了单次不同变形模式状态下结构的... 为了研究薄板结构在爆炸载荷累积作用下的变形特征,以周边固支圆形薄板结构为研究对象,开展了9组不同装药量、炸高组合的炸药爆炸薄板结构累积变形试验,分析了结构在单次爆炸载荷作用下的变形模式,研究了单次不同变形模式状态下结构的累积变形特征,并对比分析了单次爆炸与多次爆炸累积作用下结构的变形规律。结果表明,周边固支圆形薄板结构在单次爆炸载荷作用下的变形模式包括反直观变形、塑性变形和边界拉伸撕裂,在首次反直观变形状态下结构的累积变形模式包括局部塑性变形、塑性变形、边界拉伸撕裂,在首次塑性变形状态下结构的累积变形模式包括塑性变形和边界拉伸撕裂;在炸药总装药量相等、炸高接近时,单装药爆炸作用下结构的最大塑性变形幅值可达到2次装药量爆炸累积作用的1.65倍;在低幅值爆炸载荷的多次累积作用,薄板结构可在边界约束处发生拉伸撕裂破坏。 展开更多

关键词 薄板结构 累积变形 塑性变形 变形模式 失效破坏

在线阅读 下载PDF 职称材料

协同爆炸时冲击波毁伤效应研究综述 被引量：3

13

作者 赵伟成 翟红波 毛伯永 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期123-132,共10页

协同作战作为未来战场针对关键目标的重要打击形式。多弹协同爆炸时,冲击波等多毁伤元相互交会、耦合,作用载荷异常复杂,进而导致目标出现新的毁伤模式,为协同毁伤研究带来了很大的困难。为此,国内外学者针对协同爆炸时冲击波叠加效应... 协同作战作为未来战场针对关键目标的重要打击形式。多弹协同爆炸时,冲击波等多毁伤元相互交会、耦合,作用载荷异常复杂,进而导致目标出现新的毁伤模式,为协同毁伤研究带来了很大的困难。为此,国内外学者针对协同爆炸时冲击波叠加效应、目标结构的响应规律、毁伤效应及毁伤评估方法等方面,开展了地面技术兵器、建筑等目标的多次多弹协同打击研究。从协同爆炸毁伤元特性、部分目标的结构响应和仿真研究手段等3个方面论述了目前的研究现状,总结了目前研究中取得的成果,并对未来的研究方向进行了展望,为开展多次多弹协同爆炸的毁伤效应研究提供了参考。 展开更多

关键词 协同爆炸 结构响应 毁伤效应 毁伤评估

在线阅读 下载PDF 职称材料

爆炸载荷下薄板异常动力响应模式及载荷特征影响研究 被引量：1

14

作者 邱梓恒 翟红波 +2 位作者 刘文洋 毛伯永 侯淑娟 《动力学与控制学报》 2022年第2期78-87,共10页

薄板在爆炸冲击载荷作用下的动力行为复杂,具有大变形、瞬时性、高度非线性等特点.当冲击波冲量较小时,薄板容易发生异常动力响应.然而,爆炸冲击波特征对薄板异常动力响应的影响尚不明晰.为此,本文采用经实验数据验证的自主开发爆炸载... 薄板在爆炸冲击载荷作用下的动力行为复杂,具有大变形、瞬时性、高度非线性等特点.当冲击波冲量较小时,薄板容易发生异常动力响应.然而,爆炸冲击波特征对薄板异常动力响应的影响尚不明晰.为此,本文采用经实验数据验证的自主开发爆炸载荷模型,首先成功地模拟了方形薄板的反直观异常动力响应;然后通过数值仿真研究了冲击波负压描述方法、正压衰减系数等对薄板异常动力响应的影响;最后,发现了在距离当量比一定时,随着爆炸距离的增加薄板依次发生继发直观、反直观、混合、始发直观四种行为模式,并分析了不同行为模式下响应历程与塑性耗散能之间的关系. 展开更多

关键词 爆炸载荷 动力学响应 反直观行为 变形模式 能量耗散

在线阅读 下载PDF 职称材料

二次冲击加载下金属薄板的变形挠度规律研究

15

作者 赵伟成 翟红波 +1 位作者 毛伯永 徐其鹏 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期160-169,共10页

为实现对关键目标的有效毁伤,在作战过程中往往会针对目标进行多次打击,金属板材作为重要的防护材料,研究其在多次爆炸冲击波作用下的变形模式与响应机制,对累积加载下目标的毁伤评估具有重要意义。本文以圆形1060纯铝薄板为研究对象,通... 为实现对关键目标的有效毁伤,在作战过程中往往会针对目标进行多次打击,金属板材作为重要的防护材料,研究其在多次爆炸冲击波作用下的变形模式与响应机制,对累积加载下目标的毁伤评估具有重要意义。本文以圆形1060纯铝薄板为研究对象,通过LS-DYNA等软件,开展了2次不同的载荷作用下靶板响应过程的仿真研究,计算了不同载荷特性加载下金属薄板的变形挠度,揭示了载荷峰值、脉宽、作用次序及加载间隔等因素对靶板变形挠度的影响规律,并通过2次加载静爆试验对仿真结果及规律进行了验证。结果表明,载荷峰值和作用次序是影响靶板变形挠度的主要因素,加载间隔小于载荷脉宽时,会对靶板变形挠度产生较大影响,超过载荷脉宽后无影响,而载荷脉宽对靶板变形挠度几乎无影响。 展开更多

关键词 二次加载 金属薄板 变形挠度 应变硬化

在线阅读 下载PDF 职称材料

两装药同时起爆时金属靶板的动态响应

16

作者 赵伟成 翟红波 +1 位作者 毛伯永 杨峰 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1-11,共11页

采用量纲分析的方法,分析了两装药同时爆炸加载下金属薄板动态响应过程中的相关独立变量,并使用有限元软件进行数值计算,研究了两装药同时起爆情况下装药量、装药间距及炸距对45钢靶板响应特性的影响。基于数值模拟和量纲分析的结果,分... 采用量纲分析的方法,分析了两装药同时爆炸加载下金属薄板动态响应过程中的相关独立变量,并使用有限元软件进行数值计算,研究了两装药同时起爆情况下装药量、装药间距及炸距对45钢靶板响应特性的影响。基于数值模拟和量纲分析的结果,分别建立了相关参量与金属靶板最大变形挠度的函数关系,获得了适用于一定范围的靶板挠度计算模型。该研究能够在一定程度上实现不同分布装药的爆炸效应快速计算。 展开更多

关键词 同时起爆 量纲分析 金属靶板 动态响应

在线阅读 下载PDF 职称材料