一种多路光纤接收漫反射信号的全光纤测速仪

在比较了各种光纤测速仪的特点之后,提出了一种基于激光束反射原理,一路发射多路接收的全光纤测速系统,并详细介绍了系统的原理和结构。由于采用多根光纤回路及准直透镜,本系统不仅可以获得良好的出射光束,还可以将漫反射信号通过透镜会聚到后焦面的多根接收光纤中,从而扩大了接收口径,增强了接收光强。实验与理论分析表明,该系统具有较大的测速范围,稳定性好,可以对远距离运动目标进行有效测速。

激光冲击强化靶背面自由表面速度的全光纤光子多普勒测速法测量

用现有的光纤通信器件,搭建了全光纤光子多普勒速度测量(Photonic Doppler Velocimetry,PDV)系统;用PDV系统测量了激光冲击强化(Laser Shocking Peening,LSP)靶背面自由表面速度。提出了一种称为微分法的新的PDV数据处理方法,并证明了与传统条纹法相比,在相同的硬件条件下,不但提高了测量精度,而且扩大了测量范围。用微分法对LSP实验中的测量数据进行了处理,实现了运动初始阶段自由表面瞬时速度的精确测量,因此微分法对冲击波与轰爆波中瞬态加速过程的数据处理特别适用。

反射式全光纤激光测速法在气炮实验中的应用

建立了用于一级轻气炮弹速测量的全光纤激光光束反射测量系统(All Fiber Optical Beam Reflectance简称AFOBR)，进行了弹速动态测量实验，并与传统的电探针测速技术进行对比。结果表明：与传统的电探针测速技术相比，AFOBR测速系统具有较高的测速精确度和可靠性，其速度测量的相对扩展不确定度小于等于0．5％。

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。

激光诱导冲击波在胶层中的传播耦合规律分析

本文设计了高能激光诱导等离子体诱导激光冲击波冲击胶接试件试验,建立了激光冲击胶接试件的数值模型,模拟了应力波在胶层中的传播过程,对比试验与仿真所得到的背面粒子速度,验证了有限元模型的准确性。在此基础上,采用仿真方法研究了不同能量、脉冲宽度的激光冲击试件时,应力波在胶层中的传播耦合规律。结果表明,激光能量和脉宽均会影响应力波在胶层中的传播。随激光能量增大,试件背面自由粒子速度峰值和最大拉应力值增大,最大拉应力深度不变。随激光脉宽增大,试件背面自由粒子速度峰值增大,最大拉应力值增大,最大拉应力深度减小。