超高速碰撞2A12鋁撞擊點附近的輻射特性研究.pdf

1、當彈丸高速碰撞靶板時，在彈丸與靶板接觸的碰撞點處產(chǎn)生極端條件，彈丸與靶板材料受到?jīng)_擊、剪切、粉碎并經(jīng)歷快速的壓力和溫度變化，被加熱的材料達到足夠高的溫度將產(chǎn)生發(fā)光，這種現(xiàn)象稱為碰撞“閃光”，閃光是碰撞初始條件和彈靶材料性質(zhì)的“指紋”。為了揭示超高速碰撞2A12鋁板產(chǎn)生閃光的輻射特性，本文利用建立的瞬態(tài)光纖高溫計測量系統(tǒng)和超高速相機成像系統(tǒng)結(jié)合二級輕氣炮開展不同碰撞參數(shù)條件下2A12鋁球彈丸超高速碰撞2A12鋁靶過程中撞擊點附近閃光輻射特

2、性的研究?；谄绽士撕隗w輻射理論，通過MATLAB軟件編程經(jīng)數(shù)據(jù)處理得到閃光輻射強度隨時間的變化曲線，進而通過比率法得出閃光輻射溫度隨時間的變化曲線，在此基礎(chǔ)上建立撞擊點附近閃光輻射的空間演化模型。結(jié)合前人對超高速碰撞產(chǎn)生閃光輻射影響因素的研究，設(shè)計不同彈丸碰撞速度、不同碰撞角度和不同探測位置的超高速碰撞實驗。高速碰撞產(chǎn)生閃光的輻射特性研究在導彈攔截、天體物理及深空探測領(lǐng)域具有重要的應用價值，同時對提高我國在超高速碰撞領(lǐng)域的研究水平意義

3、重大。取得的研究成果如下：
　?。?）通過對碰撞參數(shù)和實驗結(jié)果的分析，超高速碰撞過程中撞擊點附近最大閃光輻射強度與彈丸碰撞速度、碰撞角度和探測位置有直接關(guān)系。在碰撞角度相同、探測位置相同的條件下，通過MATLAB軟件編程經(jīng)數(shù)據(jù)處理得到的最大閃光輻射強度隨彈丸碰撞速度的增加而增大，而且隨著碰撞速度的增加，增加的幅度有減小的趨勢；在彈丸碰撞速度相近、探測位置相同條件下，經(jīng)數(shù)據(jù)處理得到的最大閃光輻射強度隨碰撞角度的增加而減小，而且隨著碰

4、撞角度的增大，減小的幅度有減小的趨勢。
　?。?）通過對碰撞參數(shù)和實驗結(jié)果的分析，超高速碰撞過程中撞擊點附近最大閃光輻射溫度與彈丸碰撞速度、碰撞角度和探測位置有直接關(guān)系。在碰撞角度相同、探測位置相同的條件下，通過4通道比率法得到的最大閃光輻射溫度隨彈丸碰撞速度的增加而增大，而且隨著碰撞速度的增加，增加的幅度有增加的趨勢；在彈丸碰撞速度相近、探測位置相同條件下，經(jīng)數(shù)據(jù)處理得到的最大閃光輻射溫度隨碰撞角度的增加而減小，而且隨著碰撞角度

5、的增大，減小的幅度有減小的趨勢。
　　（3）基于 MATLAB軟件編程經(jīng)數(shù)據(jù)處理得到的最大閃光輻射強度和最大閃光輻射溫度建立了撞擊點附近產(chǎn)生閃光輻射的空間演化模型，通過模型揭示了彈丸碰撞速度、碰撞角度和相同位置橢球上探測位置的不同，最大閃光輻射強度、最大閃光輻射溫度的強弱差異很大。在碰撞角度、彈丸碰撞速度和光纖探頭前端面到著靶點間距離均相同條件下，撞擊點附近產(chǎn)生的最大閃光輻射強度和最大閃光輻射溫度在實驗中確定的空間直角坐標系中沿Y