张淑宁[1]2002年在《准动态校准技术实验研究》文中提出采用静态标定的塑性测压器件(测压铜柱、铜球)进行膛压测量，不可避免产生静动差，准动态校准技术可有效地减小静动差，是塑性测压器件校准体制改革的方向，但这一技术还不是很完善，本文针对该技术尚待研究的几个问题：被测压力脉宽对动态压力对照表影响、温度修正和准动态压力对照表数据库等进行了详细的研究。 从铜柱测压机理出发，建立了铜柱测压系统数学模型，并对该模型进行了仿真符合计算。以变脉宽被测压力信号为激励，进行了仿真计算，证明了压力脉宽变化时，压力对照表确实存在查表误差，并总结了其变化规律。 在准动态校准系统上组织了测压铜柱、铜球的变脉宽准动态校准实验，根据实验数据，分析了由脉宽变化引起的查表误差随脉宽的变化规律，确定了现行动态压力对照表适用的脉宽范围，提出了查表误差之修正方法，并建立了脉宽修正公式。 对同一型号不同批次的测压铜柱、铜球进行了大量高低温准动态校准实验，通过回归分析和量纲分析方法建立了温度修正公式。为简化高低温修正表的编制工作，提出了同一型号测压器件之统一温度修正的方法，建立了相应的修正公式。 在LabVIEW开发环境下建立了塑性测压器件准动态校准数据软件包，该软件包可对塑性测压器件之动态压力对照表、脉宽修正表、温度修正表实现数据库管理操作，此软件包还具有现场制表、自动查表的功能。
孔德仁[2]2003年在《塑性测压器材准动态校准技术及实验研究》文中指出塑性变形测压法具有工作可靠、使用方便、成本低廉等突出的优点，一百多年来，一直是常规武器膛压检验的主要技术手段。我国的铜柱测压法基本上仍沿用静态标定体制，而静标铜柱用于动态膛压测量会产生严重的静动差。为减少静动差，研究铜柱测压动态误差的形成机理，研究消除或修正动态误差的方法，具有重要的实用价值，它将给百年老技术注入新的生命力。 准动态校准技术可有效地减小静动差，是塑性测压器件校准体制的改革方向，虽经二十多年的发展，但还存在许多有待进一步研究的问题。本文基于进一步完善准动态校准技术，为建立完善的塑性测压器材的准动态校准体制的考虑，进行了大量的工作。论文主要工作体现在以下几个方面： 1 从铜柱测压机理出发，建立了较为完善的/1铜柱测压系统的数学模型，编制了数值求解程序，并进行了仿真计算，仿真结果与实验测量结果基本相符，通过仿真计算，获得了测压铜柱在压力作用下的变形规律。 2 应用所建模型，对Φ3.5×8.75mm柱形铜柱进行了被测信号脉宽变化的仿真计算。从理论上得到了被测压力信号脉宽变化时，查准动态压力对照表的误差变化规律，经实验证明该规律是正确的。 3 利用落锤液压动标装置组织了Φ3.5×8.75mm柱形铜柱、Φ4.763mm铜球的变脉宽准动态校准试验，通过试验数据处理，获得了两种型号塑性测压器件的脉宽影响规律。探讨了符合我国传统压力修正方法的脉宽修正方法，并建立了相应的多项式修正公式和由量纲分析及相似理论获得的压力修正公式。验证试验表明，修正公式修正效果令人满意。 4 对准动态校准之动态压力对照表进行了系统的不确定度分析，利用变脉宽校准数据，阐明了由于被测压力脉宽变化引起的查表误差的规律，根据该不确定度计算方法，探讨了测压铜柱、测压铜球用6.0±0.6ms准动态校准压力对照表的适用范围。 5 对测压铜柱及测压铜球的温度修正方法展开了系统研究，首次提出了塑性测压器件温度统一误差修正这一问题。在落锤液压动标装置上组织了多批次的铜柱、铜球高低温准动态校准试验，探讨了建立温度误差统一修正公式的可行性，建立了测压铜球，测压铜柱符合我国传统修正方法的温度统一误差修正公式。试验证明了温度误差统一修正公式的可信性，同时探讨了温度误差统一修正公式的适用范围。 6 由于落锤液压动标装置校准系统的校准压力监测精度极为重要，本文对四路电测压力系统进行频域建模，分析了产生不一致的原因，定义了系统的误差函数及推导了统一误差模型的修正公式。 7文中提出了传感器准静态“绝对校准”方法，并利用落锤液压动标装置进行了传感器准静态校准试验，分段建立了传感器准静态“绝对校准”模型，由试验证明模型可靠。为减少塑性测压器材准动态校准调试工作量，建立了测压铜柱及测压铜球的准动态校准模型，该模型经试验证明具有一定的普遍性，可推广到同类型号测压器件的准动态校准。 8为完善塑性测压器材准动态校准的管理，利用LabVIEW开发环境，编制了塑性测压器材准动态校准数据分析及管理软件包。该软件包具有以下功能:对己准动态校准过的所有塑性测压器件的动态压力对照表、脉宽修正表、温度修正表实现数据管理操作;对新研制的塑性敏感元件可实现现场制表并自动添加到数据库;自动查表。 9提出了采用价格低但精度高的测力传感器系统替代四路压力传感器系统以实现真正意义上的压力动态绝对校准。文中介绍了压力动态绝对校准的实施方法及其优越性，建立了简易的力学模型，进行了绝对校准不确定度估算，设计的专用测力传感器性能完全满足本系统的需要，经大量试验，阐明了力与压力的关系。
王庆刚[3]2005年在《放入式电子测压器应用环境下的校准研究》文中进行了进一步梳理本文针对用于火炮膛压测试的放入式电子测压器测试时的恶劣环境,提出了应用环境下的校准技术,分析了应用环境下校准的必要性。研制了可承受800MPa压力,可模拟火炮膛压的模拟膛压发生器。分析了标准测试系统静态特性和动态特性,对标准测试系统的误差进行了分析,引入了相关系数和相对能量误差作为应用环境下校准成立的指标,论证了放入式电子测压器应用环境下校准的合理性。讨论了测试结果的误差处理方法,计算出放入式电子测压器应用环境下的灵敏度,提高了测压器的测试精度。讨论了利用落锤代替模拟膛压发生器对测压器进行动态校准的可行性。进行了900余次应用环境下的校准实验,经校准后的放入式电子测压器在实炮测试中测试准确度有了大幅度的提高。实践证明对于放入式电子测压器进行应用环境下的校准是必须的。同时由于和实测环境的相似性,校准的过程也验证了测试系统的可靠性。应用环境下的校准是一种新颖的概念,可为动态测试校准理论开拓一种有效的研究领域和方法,具有实际应用价值。
刘素洁[4]2008年在《测压铜柱的静态一致性及静动差研究》文中进行了进一步梳理塑性测压法具有工作可靠、使用方便、成本低廉等突出的优点,一百多年来,一直是常规武器膛压检验的主要技术手段。我国的铜柱测压法采用静态标定体制,不同型号不同批次的铜柱各自对应一份反映其总体平均特性的静态压力对照表。针对铜柱的静态压力对照表过多这一问题,本文提出对同一型号的铜柱进行统一编表,通过对不同批次铜柱的静态压力表进行分析,利用压力灵敏度考核其静态一致性;并对统一编表的方法进行了深入研究,同时结合上炮实验数据对其可靠性进行验证,探讨了各型号统一编表的适用范围。采用静态标定的铜柱用于动态测量,会产生静动差。为减少静动差,本文结合静动差产生原因利用量纲分析法对φ3.5×8.75mm叁个批次铜柱进行静动差修正,并通过上炮实验数据对修正公式进行验证,修正结果显示静标压力值和电测压力值的差距由修正前的百分之十几降到了3%以内。考虑到我国现行的塑性测压校准自建国以来,一直沿用前苏联的校准方法和技术设备,技术水平落后,尚未形成完整的塑性测压校准和量传体系。本文提出建立具有我国自主知识产权的量值溯源传递链,通过“标准”铜柱和测压器鉴选方法的探讨对静标铜柱测压系统的量值传递方法进行分析,并给出了“标准”铜柱及测压器的不确定度分析。为完善铜柱压力表的管理,在LabVIEW开发环境下建立了铜柱压力表查询软件,该软件可查询铜柱的静、动态压力对照表、脉宽修正表、温度修正表,并具有现场制表、自动查表、静动差修正、自动回归的功能。
黄芬[5]2003年在《压力动态标准方法研究》文中研究指明本文对高压动态校准理论和方法进行了分析和探讨，提出了预压力水激波管动态校准法。该方法在水激波管所产生的频率丰富的脉冲信号基础上迭加不同的静态预压，利用准δ脉冲校准原理，对高压测试系统进行动态校准，得到系统在压力幅值700Mpa以上、DC～1Knz频率范围内的动态特性。根据校准理论，以水中爆炸产生的冲击波为信号源，设计了一套带有预压设备的管道式点爆炸压力信号发生装置，并组建了水激波管校准系统。同时根据压杆测压原理，以变截面杆作弹性元件，设计了一种压电式压杆测压传感器，为提高测量精度，建立了该传感器的结构模型，通过编制的MATLAB程序对模型进行仿真和实验，优化了传感器结构参数，延长了传感器的测量时间，满足对水激波管激励信号准确测量要求。
章劲秋[6]2016年在《基于准静态的冲击波压力测量系统工作特性参数获取方法及低频特性研究》文中研究说明压力电测法具有实时性强、信息量大、准确度高等优点,在冲击波压力测试中最为常用。压力电测法广泛采用的压电式ICP型和高阻输出型冲击波压力传感器具有优秀的动态特性,但存在低频特性差的问题。冲击波压力测试的环境通常较恶劣,爆炸会引起热冲击、机械冲击等寄生效应,对此所采取的抑制措施,又会导致传感系统的等效质量等效刚度发生变化。显然,此时仅仅依赖厂家提供的工作特性参数是无法满足测试要求的。需要通过校准获取测试系统的工作特性参数等指标。一方面,由于压电式传感系统不宜采用静态校准,且静态校准加载时间过长会给昂贵的传感器带来损耗。另一方面,适用于高频段的以激波管为代表的动态校准又无法满足零频、低频的检测。为弥补以上两类校准的缺憾,准静态校准应运而生。本文介绍了“比对式”准静态校准方法。采用“直接比对式”准静态原理,分析了压力脉宽的选取依据,组建了标准压力监测系统,提出了精度要求,探讨了基于“比对式”准静态校准的冲击波压力测量系统的量值传递途径。利用落锤液压标定装置,对典型冲击波压力传感器进行准静态校准试验。不同脉宽的信号具有不同的有效带宽,能量占比不同,不同脉宽信号激励下的灵敏度也有差异。本文研究了不同脉宽下灵敏度的变化规律,有依据地选取合适的灵敏度。对半正弦压力信号进行分析,选取代表性的脉宽,避免每次校准均需要求取不同脉宽下灵敏度的麻烦,提高校准效率,节约各方面成本。对试验数据进行分析,根据静态标定试验数据获取标准传感器的灵敏度,根据准静态校准试验数据获取冲击波压力测量系统的灵敏度、线性度及重复性等工作特性参数。分析标准压力监测系统和被校冲击波压力测量系统的不确定度影响因素,并对不确定度进行评定。本文所做工作对冲击波压力测量系统准静态校准体系的建立具有一定参考价值。
李波[7]2013年在《Φ8×13mm测压铜柱静动差研究》文中研究说明塑性测压法具有使用方便、操作简单、数据稳定且经济可靠等诸多优点,一百多年来,一直作为膛压测量的主要方法。采用静态标定体制的测压铜柱进行膛压测量时,不可避免地会产生静动差。为了遏制静动差,常常对铜柱进行一次预压和二次预压,即便如此也没有完全消除静动差。本文通过分析无预压法、一次预压法和二次预压法静动差大小,界定叁种方法的适用范围。论文主要工作体现在以下几个方面：1.从铜柱测压机理出发,建立了铜柱测压系统的数学模型,利用MATLAB/Simulink对该模型进行数值求解,通过计算得到测压铜柱在压力作用下的变形规律。2.应用所建模型,对Φ8×13mm柱形铜柱进行了一次预压和无预压的仿真计算。从理论上分析一次预压法、无预压法存在静动差的必然性。3.采用模拟炮装置开展了基于Φ8×13mmm一次预压和二次预压铜柱的静动差实验。通过实验数据处理,获得了两种方法的静动差变化规律。探讨了静动差修正方法,并建立了由量纲分析及相似理论获得的压力修正公式。并结合上炮试验,验证了该公式的有效性。4.鉴于Φ8×13mmm无预压铜柱的柱体较高,受35cm3测压器体积的限制,本次研究未对无预压铜柱进行上炮实验,而是采用ABAQUS有限元软件对动态压力脉冲作用下铜柱塑性变形过程进行了数值模拟,获得了铜柱变形量及压力的仿真计算结果。5.对Simulink仿真计算结果和实际上炮实验数据进行分析,考核上述叁种方法的静动差,给出了叁种方法的适用范围。
尤文斌, 马铁华, 丁永红, 张晋业[8]2017年在《电子测压器与铜柱测压器在膛压测试中结果差异分析》文中研究说明火炮膛压作为火炮和弹药的内弹道重要参数,在研制、生产、交付、存储校验等环节都需要测量。针对当前同时采用放入式铜柱测压器和电子测压器测量某一批弹药时,电子测压器峰值出现散布较大,而铜柱测压法一致性好的问题,在分析两种测压法测压原理的基础上,利用铜柱动态校准数据作用到其ANSYS模型上修正了铜柱的Johnson-Cook模型参数;分析发现出现差异时电子测压器测量的压力变化率时程曲线不同,铜柱实际测试形变量与施加压力时程曲线作用于模型得到的形变量一致。研究表明:同时测量某一批弹药时,电子测压器比铜柱测压器出现压力峰值散布大的原因是由膛压上升过程变化率不同导致铜柱的应变率不同造成的。
袁月华, 裴东兴, 张瑜[9]2011年在《微型电子测压器校准系统的合理性论证》文中研究表明为确保微型电子测压器在高温、高压、高冲击的实测环境中的测试精度,微型电子测压器应用于实际测试前,都要在模拟应用环境下被校准,为了证明微型电子测压器校准系统的合理性,介绍了标准测试系统的时域静态校准,标准测试系统的动态响应特性,标准测试系统的误差要求3方面的内容。分析结果表明,使用该校准系统能保证被校准后的微型电子测压器的可靠性和测试精度,满足测试要求。
刘冰冰[10]2009年在《测压铜柱静态标定体制的研究》文中提出我国现行的塑性测压校准自建国以来,一直沿用前苏联的校准方法和技术设备,技术水平落后,尚未形成完整的塑性测压校准和量传体系。本文在对静态标定系统中相关设备和测压元件进行溯源研究的基础上,得出“标准”铜柱是量值传递体系中极为重要的一环,应对其进行深入的研究。运用最小二乘法对叁种型号十几个批次的测压铜柱和五个批次的“标准”铜柱进行二阶多项式拟合,得其拟合方程。在其模型的基础上进行了同型号各批次铜柱之间的一致性分析并对每个批次铜柱压力灵敏度进行计算。分析了“标准”铜柱测量不确定度的来源,从中找到制定“标准”铜柱判据的切入点,给出了制定“标准”铜柱判据应限制的几个指标。通过对大量“标准”铜柱的实验数据进行处理,得到“标准”铜柱的判据。为了验证此判据的合理性,对叁个型号十几个批次的测压铜柱进行了分析,证明“标准”铜柱的判据是可用的。对“标准”铜柱编表方法进行研究,为了考核由“标准”铜柱选出的一个小样本编制的“标准”铜柱压力对照表能否反映该批“标准”铜柱总体的特性,从某批“标准”铜柱中随机选出叁个小样本,并进行了静态标定试验,然后用所得的数据进行静态编表实践。在同一变形量下,对叁份“标准”铜柱压力对照表进行了压力计算和各压力误差计算,验证了误差在规定的范围内,证明“标准”铜柱编表的一致性。对“标准”铜柱计量保证方案进行了初步探讨。
参考文献：
[1]. 准动态校准技术实验研究[D]. 张淑宁. 南京理工大学. 2002
[2]. 塑性测压器材准动态校准技术及实验研究[D]. 孔德仁. 南京理工大学. 2003
[3]. 放入式电子测压器应用环境下的校准研究[D]. 王庆刚. 中北大学. 2005
[4]. 测压铜柱的静态一致性及静动差研究[D]. 刘素洁. 南京理工大学. 2008
[5]. 压力动态标准方法研究[D]. 黄芬. 南京理工大学. 2003
[6]. 基于准静态的冲击波压力测量系统工作特性参数获取方法及低频特性研究[D]. 章劲秋. 南京理工大学. 2016
[7]. Φ8×13mm测压铜柱静动差研究[D]. 李波. 南京理工大学. 2013
[8]. 电子测压器与铜柱测压器在膛压测试中结果差异分析[J]. 尤文斌, 马铁华, 丁永红, 张晋业. 爆炸与冲击. 2017
[9]. 微型电子测压器校准系统的合理性论证[J]. 袁月华, 裴东兴, 张瑜. 传感器世界. 2011
[10]. 测压铜柱静态标定体制的研究[D]. 刘冰冰. 南京理工大学. 2009
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