基于压电式加速度传感器的侵彻冲击测试系统研究(2)
3.1.2 测试设备选择 9
3.2 测试系统的组成 9
3.3 传感器模块部分 9
3.3.1 传感器选择 9
3.3.2 传感器结构 10
3.4 ICP接口及信号调理电路 12
3.4.1 ICP测试系统 12
3.4.2 信号调理电路 14
3.4.3二阶抗混叠低通滤波电路 16
3.4.4测试系统控制芯片的选择 17
3.4.5处理器外围电路设计 19
3.4.6 电路模板实物图 23
4 机械结构设计 24
4.1 结构总体设计 24
4.2 内胆结构设计 26
4.3 外钢壳结构设计 26
5 4.8m跌落试验 27
5.1 试验条件： 27
5.2 试验结果及分析 27
结论 30
致谢 31
参考文献 32
1. 绪论
1.1 引言[1][2]
在军事领域，对侵彻的定义是弹体以较高速度碰撞靶体之后的动力学过程。在十九世纪,法国科学院开始了很多关于侵彻的实验与研究。随着科学技术的不断发展，人们对侵彻的研究也由浅入深，到了二十世纪吹冰十年代后,更多有关侵彻的研究成果开始出现,对于侵彻的研究方法，也从过去的单纯依靠试验和经验摸索提高到了对整个侵彻过程的理论及数值分析。
1.2 本课题的研究背景及意义
1.2.1 侵彻研究的背景
侵彻问题引起广泛关注及深入研究是与其应用背景密切相关的，研究侵彻问题的另一重要动力还在于其深远的军事国防意义。随着科学技术的不断进步,现代战争已从单兵武器战争逐步演变成为高技术、高科技、网络战争,大量高科技武器装备被研发并不断投入使用。在现代战争中,随着对抗性的加强,对多种目标复杂介质的攻击成为对敌控制指挥中心等重要设施实施打击的重要环节。[3]
在军事领域，对侵彻规律的研究贯穿了多种武器的研制过程，比如装甲的研制及其性能的评价，装甲防护工程的需要;钻地弹、破甲弹的研究;引信、制导系统的研制。由美军研制的GBU系列的武器，不但可以侵彻6m的混凝土而且能钻过30m的土层,通过十几年的发展和更新，到2010年，美军已经装备能侵彻18m混凝土，钻过90m土层的钻地弹。此外,据报道，一种美国正在研制的小型灵巧炸弹,在某次试验中钻透了厚度5m的混凝土防护层。[4]由此可见,面对潜在的威胁,深入的研究侵彻过程对于保护国家安全、文护世界和平有重大的意义。
1.2.2 侵彻测试系统研究的意义
侵彻可分为三个过程：弹体侵入靶体、弹体在靶体中运动以及弹体穿出靶体，有时也只有第一个过程或前两个过程。[5]过去关于侵彻问题的研究大多只关注弹体穿靶前后速度的变化或弹体最终的侵彻深度，对弹体在侵彻过程中的运动规律研究相对较少。弹体在侵彻靶体时，所具有的运动学参数为加速度、速度和位移随时间的变化规律，这些参数也就代表了弹体的运动规律[6]。弹体在侵彻目标时，由于受到靶体的阻力作用，导致弹体产生负向加速度，这个负向加速度也称之为侵彻过载。该加速度随时间的变化规律又通常被称为侵彻过载特性，[7]它表示弹体在侵彻靶体过程中的受力过程，这个变化规律是硬目标侵彻武器战斗部设计最重要的参数之一。
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