大口径激波管动态校准系统设计

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2、ＵＤＣ．硕±学位论文大口姪激波管动态校准系统设计杨帆指导教师（姓名、职称）杜注棉副教授工学硕±申请学位级别＾专业名称通信与信息系统’Ｗ论文提交日期年、月日＿Ｓ八论文答辩日期年月日学位授予日期年月日论文评阅人山為毛麻啄拜答雜委员会主席牛竹云Ｔｃｌｋ年月日Ｉ原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过

3、的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本声明的法律责任由本人承。担—３：北挽日；、论文作者签名期球１关于学位论文使用权的说明人全中北保、使用论，本完了解大学有关管学位文的规定其中包括：①学校保、向有关口送交学位论的原与印；有权管并部文件复件（、论②学校可用影印印或它制段保存；⑤采缩其复手复制并学位文＾学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可文学术交流为目的，复＾送和论１（论全；可：公分制赔交换学位文⑤学校布学位文的部或部内容（保密位论解此规

4、）。学文在密后遵守定‘－从占Ｖ／签：：名．日期导：扛的：、日心／／师签名期／峰中北大学学位论文大口径激波管动态校准系统设计摘要随着高新技术武器和各种新式弹药的研发，冲击波测试越来越受到重视，对冲击波测试的精度要求也在不断提高。自由场冲击波超压测试时传感器的外形结构会改变冲击波波阵面的流动性，必然影响超压值测量。为了真实模拟测试环境，需将整个传感器置于校准装置中进行整体校准。激波管因其能产生良好的阶跃压力信号成为压力校准装置，尤其是冲击波超压动态校准的主要装置。根据重点实验室拓展提高项目中要求的技

5、术指标，本文就大口径激波管的管身长度、管内粗糙度、校准不确定度和校准系统的采集系统等方面进行了如下的工作：（1）根据激波管流动的基本理论，从获得入射激波后最长的拟定常流动时间和接触面后最长的拟定常流动时间出发，推导出了入射激波马赫数与激波管高低压段长度比的关系，从而计算得到激波管高低压段最佳长度比；（2）在流体力学数值模拟理论的基础上，对激波管建立了三维实体模型，应用湍流模型RNG的模型对激波管流动进行了仿真分析，理想破膜情况下仿真结果与理论结果一致；仿真对比了激波管内壁不同粗糙度的情况下，激波管高低压段流场情况，得出

6、激波管管壁粗糙对激波波阵面平整度影响较小，管壁粗糙对激波衰减影响较大的结论；（3）根据测量不确定度的来源，分析了入射阶跃压力各个不确定度分量对其不确定度影响的大小，提出了减小不确定度的相应措施是提高采集系统的分辨力；（4）鉴于激波管的数采系统在一定程度上影响校准系统的精度，本文设计了一款专用的数据采集系统，主要工作为采存电路设计和基于LabVIEW的上位机显示处理软件的设计。关键词：激波管，动态校准，数值模拟，不确定度中北大学学位论文Designofadynamiccalibrationsystemforlarge-c

7、alibershocktubeAbstractWiththedevelopmentofhigh-techweaponsandvarioustypesofammunition,shockwavetestingismoreandmoreimportantandtheaccuracyrequirementsarealsorising.Thetransducershapeandstructurecanchangethewaveformfluidityoftheshockwaveduringthetestofshockwaveo

8、verpressureinfreefield,whichwillinevitablyaffectthemeasurement.Inordertosimulatetherealtestingenvironment,itisnecessarytoplacethewholetransducerinthecalibrationfacili