毁伤工况下爆炸威力场温度测试技术研究

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弹药在爆炸的瞬间会释放大量的热能,从而产生热毁伤效应,而这种热效应与温度场分布存在一定的规律,探析弹药爆炸的热毁伤效应和温度分布规律对弹药武器研制有至关重要的意义。而爆炸威力场有着变化速率快、压力大、毁伤强、电磁辐射复杂等特点,一般的测温方法无法用于毁伤工况下的爆炸威力场温度测试。爆炸温度测试过程中,受到电测法自身低频特性不足的限制,无法精确获取爆炸威力场温度的相关数据,导致测试效果差和测试结果的不确定性。由此,提出毁伤工况下爆炸威力温度测试技术。本文研究了毁伤工况下爆炸威力场温度测试方法,建立了基于比色法测温的模型;构建了基于高速摄影的爆炸场温度测试方法,研究了数字图像用于温度测试的RGB分量模型,进行了爆炸场温度数字图像处理研究;设计了图像处理相关的算法与程序。对于爆炸威力场温度测试中热辐射测温原理和比色测温进行对比,对爆炸威力场温度采集系统进行模拟搭建,以MATLAB为辅助工具,进行数据分析、图像处理等一系列工作。通过模拟温度场的测试试验,对爆炸威力场温度数据研究结果进行分析,得到爆炸温度场火球表面各阶段强度场分布。对所采集的视频进行帧频提取,通过火球特性解算得出整个爆炸过程的持续时间,验证了构建的火焰辐射光场成像模型与比色法温度场测试模型,获得了相关实验数据,验证了爆炸温度场的测试精度,为进一步研究打下了坚实的基础。
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