强动载荷作用下压阻式微型加速度计的响应特性及规律研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    U1430110
  • 项目类别:
    联合基金项目
  • 资助金额:
    87.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A31.NSFC-中物院联合基金
  • 结题年份:
    2017
  • 批准年份:
    2014
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2015-01-01 至2017-12-31

项目摘要

Penetration deceleration measurements based on the high-g micro-piezoresistive accelerometers (MPAs), not only contain the rigid acceleration components caused by the deformation of sensing elements of MPAs under inertia force when treating the projectile as a rigid body, but also couples the high frequency accelerations induced by the structural impact response, caused by the stress wave propagation in the projectile under intensive dynamic loadings. The coupled deceleration is an important factor which influences the accuracy and reliability of the original deceleration measurements based on the MPAs. But until now there is no uniform criteria and method to guild how to separate the rigid deceleration signals from the original deceleration measurements, which restricts the wide applications of high g MPAs.. To solve this problem, in this proposal, the combination method of theoretical analysis, numerical simulation and experimental study is used. The law of projectile structural impact response and the prediction model of deceleration during the penetrating process are built. The model of the MPA measurement system is created, and then the structural impact response in projectile and the deceleration results with various amplitude and frequency ranges are applied as inputting conditions in the model, and the mechanical response and dynamic characteristics of the MPA measurement system are studied. The measured method by the use of MPAs and strain gauges, through the test recorder of multi-channels, is proposed. Projectile impact/penetration model tests are then conducted. In the tests, the acceleration and the strain response in different locations of the projectile bodies are measured. The test results are analyzed, and the deceleration data-processing results are compared with the corresponding experimental results. The influence law of the projectile structural impact response on the measurement of decelerations by MPAs and its mechanism are clarified. The research findings can provide technical foundations for building the criteria and method for decoupling the deceleration signals into rigid body decelerations and structural response induced deceleration signals, and improving the accuracy of penetration trace analysis.
基于高g值压阻式微加速度计测到的弹体侵彻过载,不仅包含视弹体为刚体时惯性力作用下传感器敏感元件变形产生的刚体过载,也耦合了强动载作用下弹体结构冲击响应产生的过载,是影响基于加速度计获取真实可靠的实测过载的重要因素,且如何从实测过载中分离出刚体过载尚无定论,这些均限制了高g值压阻式微加速度计的应用。本项目拟结合理论、数值和试验研究,获得侵彻过程中弹体结构冲击响应规律,提出过载预测模型;建立压阻式微加速度计测试系统的模型,将弹体结构冲击响应和过载信号作为输入条件,分析其力学响应和动态特性;结合压阻式微加速度计和应变片技术建立多路弹载存储测试系统,开展弹体撞击/侵彻试验,获得弹体不同部位的加速度和应变响应;分析实测过载和应变,比较过载处理结果与相应实测值,以完善理论和数值模型;阐明弹体结构冲击响应影响过载测试的机理与规律。预期成果为建立过载信号的解耦原则、提高侵彻弹道分析的可靠性等提供技术支持。

结项摘要

为准确测量侵彻深度以达到精确引信,目前常采用弹载加速度计记录侵彻过程的加速度信号,通过对实测信号的积分来获取弹体的实时运动情况。但在已有测试数据中发现,加速度计记录到的过载曲线一次积分与二次积分后得到的值与实际速度值、位移值相差较大。因此研究动载荷下弹体的结构响应特性,对找出实测信号偏离真实值的原因,实现准确引信具有重要意义。. 本项目首先将传统的霍普金森压杆装置与低速侵彻实验结合在一起,将长杆弹体做成三段式内有空腔的分段弹体,通过硬回收法得到分段弹体过载信息。并且选取牛皮纸作为低速侵彻时的靶体。通过对分段弹体加速度信号的一次积分与二次积分所得速度和位移与外部测量手段所测得的速度和侵彻深度数据进行对比研究,可确定影响过载测量准确性的因素。该装置能保证分段弹体低速侵彻实验的顺利完成,并能保证实验的可行性及重复性。从已取得的实验结果表明在弹体被低速撞击与自由飞行过程中应力波对加速度信号采集存在一定的影响,该影响会造成通过一阶积分运算所得到的速度值存在明显的二次升高。 . 然后通过数值模拟的方式对分段式弹体侵彻纸靶实验的过程进行模拟,辅以理论分析与实验数据进行支撑。从加速度计的校准、弹体的发射、弹体侵彻过程及数据处理四个方面进行分析。对利用霍普金森压杆改造的装置为分段式弹体提供加速度激励的过程进行数值模拟研究,分析在不同撞击速度下分段式弹体可获得的速度、弹体内外部不同部位的加速度时程曲线及弹体内部应变时程曲线等,发现了基于分段式弹体这一特殊结构的响应规律。在弹体侵彻模型中,根据靶体的变形情况,选择采用 Recht-Ipson公式处理剩余-初始速度,并得到特定弹靶系统的弹道极限;深入分析了弹体内质点过载信号的变化规律,探讨了应力波的传播对弹体过载的影响,对加速度计在弹体内的安装位置做出了建议。在此基础上,总结现有实测加速度信号在行程计量中的处理方法,并通过低通滤波的方式对冲击载荷下的加速度信号进行了有效的处理,也针对侵彻纸靶的过载信号提出新的滤波方向。. 最后运用ABAQUS软件研究低速状态下分段式长杆弹侵彻铝靶板的响应特性。 分析速度对弹体各个部位的过载与响应特性的影响;得出不同速度下各段弹体的过载规律;得出弹腔内外部的应力特性。为弹体侵彻的引信设计与弹载记录仪的最佳安装位置提供参考。

项目成果

期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(1)
专利数量(1)
Further Investigation on the Real Rate Effect of Dynamic Tensile Strength for Concrete-Like Materials
类混凝土材料动态拉伸强度实际率效应的进一步研究
  • DOI:
    10.1590/1679-78251973
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Latin American Journal of Solids and Structures
  • 影响因子:
    1.2
  • 作者:
    Zhang Shu;Lu Yubin;Chen Xing;Teng Xiao;Yu Shuisheng
  • 通讯作者:
    Yu Shuisheng
侵彻混凝土类目标过载数据的处理原则研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    西南科技大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    卢玉斌;程永生;孙远程
  • 通讯作者:
    孙远程
分段式弹体经低速撞击后侵彻纸靶实验
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    西南科技大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    徐一源;卢玉斌;张浩;孙远程;高进忠
  • 通讯作者:
    高进忠
冲击载荷作用下压阻式微加速度计的动态力学响应研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    兵工自动化
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    卢玉斌;程永生;孙远程
  • 通讯作者:
    孙远程
冲击载荷下分段式弹动态响应特性的数值模拟
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    兵器装备工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    汪覃;卢玉斌;孙远程;高进忠
  • 通讯作者:
    高进忠

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

GLOBAL KINEMATICS CHARACTERISTICS ANALYSIS OF PLANAR MECHANISMS
平面机构整体运动学特性分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    UPB Scientific Bulletin, Series D: Mechanical Engineering
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    曾国英;赵登峰;卢玉斌
  • 通讯作者:
    卢玉斌

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码