基于毁伤工况下的冲击波压力测量及校准技术研究

According to the interference of parasitic effects in shock wave pressure test under damage situation, the calibration method and compensation technique of shock wave pressure measurement system under damage situation are researched in this project. By analysis of the theory and experimental data, this paper makes a thorough study about two main parasitic effects, high mechanical shock and high thermal shock, under damage situation of pressure measurement system. Via simulating the loads of damage situation, the response without suppression measure of shock wave pressure measurement system to parasitic effects caused by high mechanical shock and high thermal shock can be obtained respectively. To make a combined dynamic calibration to the shock wave pressure measurement system with suppression method, the suppression method of high mechanical shock and high thermal shock in shock wave pressure measurement system is designed. To make dynamic error correction and compensation to the shock wave pressure measured values with suppression method, the dynamic model of shock wave pressure measurement system under damage situation is established. To provide reliable technical support for the damage efficiency assessment of high-energy damage ammunition, the uncertainty model of shock wave pressure measurement under damage situation is established.

针对毁伤工况条件下冲击波压力测试存在的寄生效应干扰等问题，本项目对毁伤工况下冲击波压力测量、校准方法及补偿技术进行研究。通过理论及试验数据分析，对毁伤工况下测压系统的高机械冲击、高热冲击两种主要寄生效应进行深入全面的研究；采用模拟毁伤工况加载技术分别获取无抑制措施的冲击波压力测量系统对高机械冲击及高热冲击引起的寄生响应范围；设计冲击波压力测试系统高机械冲击及热冲击的抑制措施；对具有抑制措施的冲击波压力测试系统进行联合动态校准；建立毁伤工况冲击波压力测量系统的动态模型；对具有抑制措施的冲击波压力测量值进行动态误差修正及补偿；建立毁伤工况条件下冲击波压力测量的不确定度评定模型。为高能毁伤弹药的毁伤效能评估提供可靠的技术支持。

针对毁伤工况条件下冲击波压力测试存在的寄生效应干扰等问题，本项目对毁伤工况下冲击波压力测量、校准方法及补偿技术进行研究。采用模拟验证试验和ANSYS/LS-DYNA相结合的方法，对冲击波压力测量系统在高机械冲击和高热环境下的动态特性进行研究，并设计了一种可抑制高机械冲击和高热冲击的传感器安装装置。针对大量程冲击波压力传感器在其量程范围内进行分段校准，获取冲击波压力传感器在不同当量级的毁伤冲击波测量中的动态特性。设计最优的动态补偿滤波器对毁伤冲击波测量值进行动态修正及补偿，建立相关的准则函数对修正模型进行评估。最后根据冲击波压力测量系统的实际使用情况和特点，深入分析影响毁伤冲击波测量系统压力测量不确定度的因素，建立冲击波压力测量的不确定度评定模型。.本项目探索实际毁伤工况下冲击波压力测试的寄生效应及设计有效的抑制装置，建立冲击波压力测量系统的动态模型及修正函数，开展冲击波压力测量系统的测量不确定度研究，不仅促进国内系统研究毁伤工况下冲击波压力测量及校准及评定技术的发展创新，实现冲击波压力测量值的真正溯源，亦为高能毁伤技术研究、弹药毁伤威力评价及目标毁伤效果评估提供可靠的计量技术支持，对国防事业及国民经济建设具有重要的意义。