飞片材料对电爆驱动飞片速度的影响

采用任意反射面激光位移干涉测试技术(Displacement Interferometer System for Any Reflector,DISAR)分别获得了聚酯薄膜飞片、铝/聚酯薄膜飞片及铜/聚酯薄膜飞片在金属箔电爆驱动下的速度历程。结果表明,在充电电压为25.4 kV时,聚酯薄膜飞片在加速腔中的有效加速时间为1.6μs,最高速度约4.4 km·s-1;铝/聚酯薄膜飞片和铜/聚酯薄膜飞片在加速腔中的有效加速时间均大于3.0μs,最高速度均小于4.0 km·s-1。电爆驱动时,飞片材料对其运动特性有较大影响。金属/聚酯薄膜飞片相对于聚酯薄膜飞片更利于保持飞片的运行姿态,但飞行同样距离时其速度要低。

全光纤位移干涉技术在SHPB实验测量中的应用

为直接测量霍普金森压杆加载下试样径向应变位移,提出了一种稳幅输出的新型全光纤位移干涉技术。该技术采用半导体光放大器与掺饵光纤放大器的组合对来自试样表面的反射光进行动态饱和式放大。理论研究表明,该新型全光纤位移干涉仪能够输出振幅稳定的干涉信号,消除试样表面反射光强变化对位移测量精度的影响。实验结果表明,新型全光纤位移干涉仪能够实现对霍普金森压杆加载下试样弹性应变和塑性应变的高精度非接触测量。

楔块调整式Talbot干涉仪的光学设计

为改变光纤光栅的写入Bragg波长,研制了包括一块相位模板和两块紫外反射平面镜的楔块调整式Talbot干涉仪。在写入光纤Bragg光栅的过程中,通过调整两平面镜的反射角度可改变由±1级衍射光束经两平面镜反射后形成的干涉条纹的周期。最后,放置在可调谐干涉区的光纤就可刻写成具有不同写入Bragg波长的光纤光栅。值得注意的是通过选择不同倾斜角α的楔形块,决定了光纤光栅的写入Bragg波长的改变率和干涉条纹棱脊位置的位移率。

基于经验模态分解的激光干涉信号处理

为了去除激光干涉测速系统提取的小波脊的大量高频噪声,提高系统测量精度,采用一种基于经验模态分解的小波脊优化的方法,对高频噪声强度进行了很好的抑制,测量误差为原来未优化误差的42.3%,较大幅度提高了激光干涉测速系统的测量精度。结果表明,该方法对经过时频分析的信号去噪有重要的实用价值。

零差激光干涉仪的大范围位移测量与精度分析

研制了一种实用性强的零差激光干涉仪,采用立方角锥棱镜代替平面反射镜,克服了传统激光干涉仪光路调节困难的问题,并将其应用到大量程的位移测量中。研究了该改进型零差激光干涉仪的位移测量原理及信号处理方法。实验中,使用PI公司高精度的商用导轨来标定测量结果,通过比较测量结果来验证干涉仪的性能。实验结果表明,在百毫米级大范围位移测量中该干涉仪的位移测量精度可以达到小于0.7μm。对测量过程中各种可能的误差来源进行了详细的分析,分析结果与实验相符。

弹道侵彻下透明复合装甲动态变形参数的测量分析

基于弹道试验系统和全光纤位移干涉测速系统(AFDISAR),对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/聚碳酸酯(PC)、玻璃/PC两种结构的透明装甲样品开展弹道侵彻下变形速度、变形位移、应变、应变率等参数的测量试验。结果表明,样品在弹击形貌上均表现出以弹着点为中心向外扩展的破坏,在AFDISAR有效测量的数据区间内,样品测点的变形速度均呈先增大后减小的趋势,且沿中心测点径向递减,测点的变形位移、应变均呈现逐渐增大趋势;样品测点附近应变率整体呈增大趋势,PMMA/PC结构样品的应变率曲线存在两极点,玻璃/PC结构样品的应变率曲线存在波动,极点或波动出现的时刻均与测点变形速度达到最大值的时刻相关,与样品主要抗弹机理发生转变的时刻相关。与玻璃/PC结构样品的试验结果相比,PMMA/PC结构样品测点的最大变形速度高、最大静态变形位移大,PMMA/PC结构样品在相同应变下的应变率高,此外,两样品相应测点达到最大变形速度的时间相近。相关测试方法和测试数据对透明复合装甲的研发及防护结构的设计、仿真、性能评估等具有支撑作用。

激光干涉测速技术在内弹道弹丸速度测量中的应用研究

利用任意反射面激光干涉测速（VISAR）系统以及全光纤位移干涉仪（FDI）,测量了线膛炮弹丸速度,获得了线膛炮弹丸在0~491μs内从零加速到140 m/s的速度历史,弹丸运动了20.7 mm,出炮口时的弹丸速度为817 m/s。实验结果表明,影响激光干涉测速技术在内弹道测量中应用的主要因素是炮口烟。研究结果对于深入探索激光干涉测速技术在内弹道测量中的应用有重要的参考意义。