强电磁干扰环境下的信号传输研究

在LIA工作环境中，存在强大的电磁干扰，对高速分幅相机的应用极为有害。针对4MeV LIA的电磁干扰情况，通过采用光纤传输控制信号的措施，能很好地传输窄脉冲，信号延时抖动小，达到了高速信号的可靠传输要求，既解决了抗电磁干扰的要求，也满足了高速分幅相机的使用要求。     

高速摄影中脉冲激光照明技术的研究

计算了20mJ纳秒脉冲激光照明下高速转镜分幅相机像面上的曝光量,测量了静态高速摄影实验底片的黑密度。理论和实验结果表明,20mJ脉冲激光能够满足高速摄影照明的要求。由激光照明动态高速摄影实验得到比白光照明更为细小的爆轰裂纹图像。     

天文巡天相机冲击响应谱分析及研究

为了验证天文巡天相机结构能否承受火箭的发射冲击环境,并为电动振动台提供一种有效的时域波形合成方法以模拟发射冲击环境,根据冲击响应谱时域合成一般原理,采用合成小波法,将冲击响应谱转换为时域波形,并使用改进的递归数值滤波法将生成的时域波形再转换为冲击响应谱,通过对各个小波分量的幅值参数优化迭代,使最终的冲击响应谱满足试验规范,再对各个小波分量的延迟时间参数优化迭代,使时域波形的加速度峰值在电动振动台的许可范围以内。建立天文巡天相机结构有限元模型,以冲击响应谱作为输入对巡天相机进行响应谱分析,以合成的时域波形作为输入对巡天相机进行瞬态分析。响应谱分析与瞬态分析结果最大应力值分别为726MPa和757MPa,均超过了结构屈服极限,表明相机无法承受发射冲击环境,两者重合度很好,证明了合成的时域波形的有效性。     

柱面会聚冲击界面不稳定性实验研究

使用柱面炸药网络引爆柱面炸药，推动伍德合金－水叠层加速，用高速分幅相机测得了界面初始扰动的不稳定性发展，幅度从原来的－４．３ｍｍ发展到了＋５．２ｍｍ的结果。     

TP-5型半自动胶片判读仪及其在爆轰测试中的应用

TP-4型半自动胶片判读仪主要用于判读高速电影摄影仪和高速转镜相机的测试结果和数据处理。文中阐述了这种仪器对后者判读的原理、软件功能及判读程序,并列出数据处理的典型结果。根据对多个爆炸事件同时性、爆炸波波形差、炸药爆速以及分幅图形判读和数据处理的实例表明,结果是可靠的,判读程序是合理和适用的。     

科学CCD相机同步控制器

介绍了科学ＣＣＤ相机与１０ＭｅＶ ＬＩＡ触发系统的联接情况，分析了可靠触发的条件，提出了的方法不仅满足了１０ＭｅＶ ＬＩＡ触发系统的工作要求，而且使科学ＣＣＤ相机完全能够适应不同的工作速度。     

等待式高速相机的应用特点

阐述和等待式高速相机的基本应用特点。使用时，视被摄高速事件情况，可以进行一般含义的等待拍摄，允许事件随机发生。在强背景光和需要外照明光源的情况下，虽可随机产生，但需提前某一确定时间发出相机触发信号，方能得到拍摄结果。     

改善磁电式传感器信号质量的实验研究

对改善转镜式高速相机中磁电式传感器的信号质量进行了实验研究。通过改变传感器参数的实验,找到了理想波形—正弦波信号的产生条件,改善了磁电式传感器的信号质量。     

大画幅等待式转镜分幅相机研制及应用

采用共轴设计理论和控制离焦相结合的方法,研制了大画幅等待式转镜分幅相机,画幅尺寸达到 了30mm18mm,动态目视分辨率35mm-1,总画幅数80,摄影频率1104~5105s-1。高速转镜部件采 用光纤传感器系统实现转速信号的产生和传输,避免了高速直流电机对转速信号的干扰,确保了测速准确度。 研制的相机在爆轰物理和冲击波物理实验研究中,得到了满意的结果。     

高速分幅照相实验中的前照明技术改进

对高速分幅照相中的传统照明技术进行了改进，发展了白色背景的前照明分幅照相技术。用激发炸药加氩气袋作为前照明光源，在被照相物体的背后悬挂白布作为背景，利用前照明光源在背景上的漫反射光作为后照明，可以获取边界清晰的前照明分幅照相照片。将此技术应用于爆轰加载下金属圆管膨胀过程的拍摄，获取了圆管前表面与边界均很清晰的动态实验照片。     

多通道高速波形采集与分析系统

建立了基于GPIB总线技术和16台TDS684数字示波器组成的64通道高速波形采集及分析系统，研制了多路精密同步触发子系统，同步精度好于200ps，并开发了可视化的WINDOWS仪器控制和数据采集，处理程序。系统可对波形特征信息自动判读，并根据校准数据对测量结果进行修正，整个系统的时间间隔测量的不确定度为0．5ns。     

炸药多点起爆超高速光电分幅摄影技术研究

为获得炸药多点起爆的爆轰波传播过程精细细节,研究相适应的超高速光电分幅摄影技术,采用自主研制的超高速光电分幅相机,结合有机玻璃光快门,拍摄到以HMX和以TATB为基的塑料粘结炸药在三点同步起爆条件下纳秒时间分辨爆轰波发展高清晰序列图像,成功观察到爆轰波的整个传播及相互作用过程,捕获到内聚相互作用、马赫杆等波形细节结构。实验结果表明:超高速光电分幅摄影技术基于独立曝光模式,且具有曝光时间短、幅间隔连续可调、空间分辨高等优势,可精细观察到爆轰波传播、相互作用细节信息,该实验方法及其结果对于爆轰波相互作用及爆轰波马赫反射等问题研究具有一定的参考价值。     

FJZ-1000型超高速转镜分幅相机及其应用

FJZ-1000型超高速转镜分幅相机最高摄影幅频为1107幅/s，画幅总数160幅，尺寸7.5 mm10 mm。光学系统中新加入场镜以使相机的所有画幅均完整成像，使相机摄影频率全面达到标称值的技术指标。配备了新型数字化微机控制台，使相机的操作更加方便，并且实现了两台气动相机的联合拍摄，与脉冲X光机也进行了联动实验。相机达到了设计技术性能指标，实验取得了满意的结果。     

高速分幅成像系统中图像的几何校正与配准

针对高速分幅的多幅成像系统的特殊结构，阐述了系统所获多幅图像间存在的差异及其产生的原因；在有时间分辨并需进行相互比较的情况下，应对这些图像作一系列的图像处理以得到可靠的、可用于比较的数据。针对高速分幅的多幅成像系统的图像处理主要是图像的几何校正与配准，包括图像的像元响应的平场校正、图像的几何变形校正、图像位置配准等，对此作了进一步的阐述。对序列图像作初步处理，获得了一些改善效果。     

炸药爆轰驱动水的初期过程

采用高速转镜分幅相机,利用阴影照相技术研究了PBX-01炸药爆轰产物在水中的初期演变过程, 获得了爆轰产物与水界面在不同时刻的图像。利用LS-DYNA程序对该实验进行了数值模拟,得到了水中冲 击波迹线、炸药爆轰产物与水界面随时间膨胀的位置、速度。数值计算结果与实验结果具有较好的一致性,所 得参数可为进一步设计改进实验提供参考。理论分析表明,水在爆轰产物作用下的最高瞬间温度约342K, 未到达水在实验压力条件下的相变汽化温度。     

低冲击作用下JO-9159炸药的反应阈值

设计了改进的隔板实验装置,采用PVDF压力计测量受试炸药的入射压力,利用高速分幅相机得到炸药自由表面发展变化过程.通过分析计算得到入射压力与自由表面粒子速度之间的关系,并与未反应炸药计算的自由面粒子速度进行了比较,得到JO-9159炸药在低冲击作用下的化学反应阈值和点火阈值分别为1.13和1.98 GPa.     

大视场双目投影条纹方法中的相机参数标定与优化研究

投影条纹法具有高精度、高分辨的特点,且实验设备简单,对实验环境要求低,适宜于不同尺度的三维形貌测量.双目投影条纹法通常采用有标准参照物的相机标定方法获取相机参数,以实现物体表面三维形貌重建.然而,在大型结构的三维形貌测量中参照物的相对尺度较小,传统的基于重投影的相机标定方法在特征检测中引入的误差会被放大,从而影响三维表...     

接地式三要素型动力吸振器性能分析

利用固定点理论优化接地类型的动力吸振器得到的结果可能不是全局最优参数,在选择其他参数时主系统可以获得更小的振幅, 接地类型动力吸振器的优化问题值得进一步研究. 因此,以一种接地式三要素型动力吸振器为对象,通过研究系统参数变化对固 定点位置与主系统最大振幅的影响,得到了此吸振器的局部最优参数并分析了它的性能. 首先建立了此系统模型的运动微分方程, 得到了主系统振幅放大因子,发现系统存在3个与阻尼无关的固定点. 固定点中幅值较大点随系统参数变化的趋势可以代表最大振 幅随系统参数变化的趋势,因此利用盛金公式得到了固定点幅值的表达式. 为了更加精确,进一步使用数值算法得到了最大振幅与 系统参数的关系图,发现系统中存在局部最优参数. 通过对比接地式吸振器与接地三要素型吸振器的最大振幅随系统参数变化的趋 势,得到了接地式三要素型吸振器的局部最优参数,并发现当固有频率比小于局部最优频率比时,接地式三要素型吸振器模型主系 统的最大振幅要远小于接地式动力吸振器模型.      

中应变率下材料动态拉伸关键参数测试方法

通过高速液压伺服材料试验机进行金属材料的中等应变率动态拉伸力学性能测试。为获取精确的动态拉伸载荷数据,提出了一种拉伸载荷的间接测量方法,在不改变试验机原有结构的情况下,解决了试验机自带载荷传感器测试数据在塑性段振荡导致材料真正动力学行为被掩盖的问题;通过数字图像相关的非接触测量方式进行动态拉伸应变的测量。实验验证表明,提出的载荷和应变测试方法可实现金属材料动态拉伸试验中的力学性能参数测试。     

陀螺加速度计高速闭环动态测角系统设计

从运载火箭惯性导航系统的核心仪表-陀螺加速度计对测角系统的技术要求出发,设计一种新型的陀螺加速度计高速闭环动态测角系统。它选择变磁阻多级旋转变压器进行角位置测量,并采用两相绕组激磁、一相绕组输出的脉冲调宽型鉴幅的运行方式;在分析其工作原理的基础上,从放大器、控制器、数字函数发生器、输出接口四个方面给出了测角系统的具体设计方法,最后进行了误差测试与跟踪转速测试验证。实测结果表明,采用传感器误差为1.5′的测角系统,分辨率为0.84375′,综合误差约为2.5′,最大跟踪转速为538(°)/s。该系统满足使用要求,设计方案有效可行。