[發明專利]強沖擊環境下目標動態特性多元化測試平臺

有效

• 申請號: 201710444257.X
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN107421706B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 王鵬;張寧超;華翔;董綿綿;任娟
• 申請（專利權）人: 西安工業大學
• 主分類號: G01M7/08
• 分類號: G01M7/08
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 陳娟

本發明公開了一種強沖擊環境下目標動態特性多元化測試平臺，包括空氣炮機械平臺與空氣炮測控系統；空氣炮機械平臺依次包括高壓氣罐、高壓室、輔助發射單元、以及發射管；高壓氣罐上設有充氣管，充氣管上設有第一電磁閥，高壓氣罐與高壓室之間設有第二電磁閥，高壓室與輔助發射單元之間設有第三電磁閥；空氣炮測控系統包括壓力測試單元、運動測試單元以及連接壓力測試單元以及運動測試單元的數據采集卡。本發明的測試平臺采用空氣炮實驗模擬高速軍民用設備在強沖擊環境下目標動態特性，可以實現對空氣炮的精密控制，得到可靠的、具有可重復性的實驗數據，以此為基礎研究軍民設備在強沖擊環境下性能，可以為目標設備的工業化生產提供可靠的依據。

技術領域

本發明涉及沖擊試驗模擬試驗平臺領域，特別是涉及一種強沖擊環境下目標動態特性多元化測試平臺。

背景技術

隨著科技的進步，航空航天、武器、高速列車、快速艦艇等諸多的軍用和民用設備得到了飛速發展。然而隨著該類設備運行速度的不斷提升，自身所能承受的高沖擊及高過載條件下的安全性能就成了科研工作者日益關心的問題，因此研究具有高速動態特征的軍用和民用設備在高過載下的安全可靠性不可或缺。航空航天方面，飛機的速度已經達到2-3個馬赫數，而航天飛行器的速度更是遠遠高于航空飛機。這種情況下，設備中的精密儀器可能會因為強沖擊和高過載而導致器件內部電路損壞，所以研究此類高精密電子元器件在高過載作用下的適應性顯得尤為重要。近年來，我國高鐵建設快速發展，由于高鐵運行的列車速度遠遠高于一般的快速列車，對車輛在高過載行進中各個系統的適應性能也提出了新的要求和挑戰。對于該類特殊狀況下軍用和民用設備性能的研究，以這些軍用和民用設備作為直接試驗對象顯然成本太高且試錯代價太大，因此需要提出一種可以模擬這些設備啟動或發射過程中的高速動態，獲得非常規沖擊后的實時性能參數，模擬實驗對象在整個過載過程中的動態特性。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種利用空氣炮實驗來模擬高速軍民用設備在強沖擊環境下目標動態特性的強沖擊環境下目標動態特性多元化測試平臺。

技術方案：為實現上述目的，本發明的強沖擊環境下目標動態特性多元化測試平臺，包括空氣炮機械平臺與空氣炮測控系統；所述空氣炮機械平臺依次包括高壓氣罐、高壓室、輔助發射單元、以及發射管；所述高壓氣罐上設有充氣管，所述充氣管上設有第一電磁閥，所述高壓氣罐與所述高壓室之間設有第二電磁閥，所述高壓室與所述輔助發射單元之間設有第三電磁閥；所述空氣炮測控系統包括壓力測試單元、運動測試單元以及連接所述壓力測試單元以及所述運動測試單元的數據采集卡，所述壓力測控單元包括設置在所述高壓室內的第一壓力傳感器、設置在所述輔助發射單元內的第二壓力傳感器以及設置在所述發射管內的第三壓力傳感器。

進一步地，所述運動測試單元包括彈丸捕捉器，所述彈丸捕捉器包括與所述發射管對接的彈丸管道，所述彈丸管道的末端設有激光測速系統，所述激光測速系統包括至少兩個在彈丸管道的軸向上直線陣列設置的光纖探頭，每個所述光纖探頭包括用于發射光源的光源芯光纖與用于接收反射光的反射芯光纖，所述光源芯光纖連接發光二級管，所述反射芯光纖連接光電二級管，所述發光二級管與所述光電二極管連接信號處理電路。

進一步地，所述光纖探頭的前端加裝有濾光片。

進一步地，所述壓力測試單元還包括設置在所述高壓氣罐內的第四壓力傳感器。

進一步地，所述空氣炮機械平臺還包括混凝土墩，所述發射管通過第一支座固連在所述混凝土墩上，所述彈丸管道通過在其軸向直線陣列設置的多個第二支座固連在所述混凝土墩上。

進一步地，所述空氣炮測控系統還包括可設置在彈丸上的數據采集存儲記錄儀。

進一步地，所述數據采集存儲記錄儀內置有電源、處理器、存儲芯片以及陀螺儀、加速度傳感器、壓力傳感器三者中的其一、其二或全部。

進一步地，還包括試驗靶室，所述試驗靶室內設置有用于與彈丸碰撞的目標靶以及碰撞過程記錄裝置。