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第0章 绪论1

0.1测试技术在兵器系统中的地位与作用1

0.2兵器动态参数测试的特殊性3

0.3本书的特点5

第1章 动态测试基础知识6

1.1概述6

1.1.1测试系统的组成6

1.1.2信号、动态信号描述8

1.2测试系统的静态标定及静态特性指标11

1.2.1测试系统的基本要求12

1.2.2测试系统的线性化12

1.2.3测试系统的静态标定14

1.2.4测试系统的静态特性指标15

1.3测试系统的动态特性19

1.3.1动态参数测试的特殊问题19

1.3.2测试系统的数学模型20

1.3.3传递函数21

1.3.4频率响应函数23

1.3.5冲激响应函数24

1.4典型测试系统的动态特性分析24

1.4.1典型系统的频率响应24

1.4.2典型激励的系统瞬态响应28

1.5测试系统无失真测试条件30

1.6测试系统的动态特性参数获取方法31

1.7动态误差修正34

1.7.1频域修正方法34

1.7.2时域修正方法34

1.7.3动态误差修正例35

第2章 应力、应变、力测试技术36

2.1引言36

2.2基础知识36

2.2.1应变片的工作原理36

2.2.2应变片的主要工作参数40

2.2.3应变片的粘贴41

2.2.4电阻应变片的温度误差及补偿43

2.2.5电阻应变片的信号调理电路45

2.2.6等臂对称电桥的“相邻相减、相对相加”特性50

2.2.7电阻应变仪51

2.3力测量53

2.3.1常用力传感器53

2.3.2力传感器标定56

2.3.3测量实例57

2.4应变、应力测量65

2.4.1应变片的布置与接桥65

2.4.2平面应力、应变测量66

2.4.3高温条件下应力、应变测量69

2.5转矩测量72

2.5.1转矩测量原理72

2.5.2常用转矩传感器73

2.5.3转矩传感器标定75

2.6基于光纤布拉格光栅应变测量76

2.6.1光纤Bragg光栅传感原理77

2.6.2光纤Bragg光栅动态应变传感原理78

2.6.3光纤Bragg光栅组成的应变测试系统80

第3章 动态压力测试技术84

3.1概述84

3.1.1压力的定义84

3.1.2压力的计量单位84

3.1.3压力测量分类85

3.2塑性测压法原理及常用方法85

3.2.1铜柱测压法86

3.2.2铜球测压法87

3.2.3静态标定及静态压力对照表的编制88

3.2.4温度修正方法92

3.2.5静标体制铜柱测压的技术要点归纳92

3.3测压铜柱静动差分析93

3.3.1静标铜柱产生静动差的原因93

3.3.2静动差修正方法实践94

3.4准动态校准技术98

3.4.1准动态校准的含义98

3.4.2膛压准动态标定系统的组成99

3.4.3半正弦压力源的工作原理100

3.5动态压力电测法100

3.5.1应变式压力传感器101

3.5.2压阻式压力传感器104

3.5.3压电式压力传感器106

3.6测压系统的标定技术107

3.6.1测压系统的静态标定107

3.6.2测压系统的动态标定109

3.6.3传感器准静态校准114

3.7动态压力测量的管道效应115

3.7.1传感器的安装115

3.7.2测试系统动态特性分析116

3.8测压实例118

3.8.1膛压及导气室压力测量118

3.8.2冲击波压力场测试118

第4章 温度及热通量测试技术120

4.1概述120

4.1.1 温度与温标120

4.1.2 温度测量方法122

4.2热电偶测温124

4.2.1基本原理124

4.2.2热电偶的标定130

4.2.3热电偶的响应方程131

4.2.4裸露和抽吸式热电偶测温模型132

4.2.5热电偶测量高速气流温度的技术措施133

4.2.6热电偶动态补偿方法135

4.3热辐射测温法136

4.3.1概述136

4.3.2热辐射测温的基础理论138

4.3.3常用热辐射测温仪表142

4.4光纤测温法146

4.4.1光纤原理146

4.4.2光纤测温原理149

4.5热通量测量151

4.5.1概述151

4.5.2热通量测试技术152

4.5.3 Gardon热通量传感器155

4.6温度测量实例158

4.6.1兵器性能环境试验中的温度测量158

4.6.2火箭燃气射流温度分布159

第5章 兵器噪声测试技术163

5.1噪声测试的物理学基本知识163

5.1.1声波、声速和波长163

5.1.2声源、声场和波阵面164

5.1.3声压、声强和声功率165

5.1.4声级和分贝165

5.2人对噪声的主观量度167

5.2.1响度与响度级168

5.2.2声级计的计权网络、A声级169

5.2.3等效连续声级170

5.2.4噪声评价曲线171

5.3噪声测量仪器171

5.3.1传声器171

5.3.2声级计173

5.3.3噪声分析仪178

5.4噪声测量方法178

5.4.1测试环境对噪声的影响178

5.4.2噪声级的测量179

5.4.3声功率级测试181

5.4.4声强的测量183

5.5噪声测量实例184

5.5.1常规兵器发射和爆炸时的噪声特点184

5.5.2兵器噪声测试的功能需求185

5.5.3枪口噪声测试实例186

第6章 运动参量测试技术188

6.1位移测量188

6.1.1概述188

6.1.2电感式位移测量系统189

6.1.3电涡流式位移测量系统194

6.1.4光电位置敏感器件197

6.1.5光学杠杆201

6.2速度测量204

6.2.1概述204

6.2.2平均速度法205

6.2.3瞬时速度法207

6.3加速度测量214

6.3.1惯性式加速度计214

6.3.2应变式加速度计216

6.3.3压电加速度计217

6.4运动参量测试实例222

6.4.1枪械后坐能量测试222

6.4.2弹丸运动速度测试224

6.4.3自动机运动测试226

6.4.4弹载冲击加速度测试228

第7章 兵器振动测试技术230

7.1概述230

7.2测振系统的组成及合理选择230

7.2.1测振系统的组成231

7.2.2振动系统的合理选用232

7.2.3传感器的安装234

7.3振动系统特性测试235

7.3.1激振方式235

7.3.2机械结构参数的估计241

7.4机械阻抗测试244

7.4.1机械阻抗的基本概念244

7.4.2几种类型的机械导纳定义方法245

7.5常用振动分析方法及仪器246

7.5.1振动测试数据的分析方法246

7.5.2常用振动测试仪器246

7.6振动测试实例248

7.6.1枪肩系统机械阻抗测试248

7.6.2火炮振动模态分析252

第8章 膛口流场测试技术257

8.1概述257

8.2膛口流场257

8.2.1初始流场258

8.2.2膛口主流场258

8.2.3膛口火焰259

8.2.4膛口噪声260

8.2.5膛口流场的特点260

8.3膛口温度测量261

8.3.1光谱温度测量原理261

8.3.2辐射温度法264

8.4膛口流场密度测量268

8.5膛口流场可视化测量269

8.5.1膛口流场的阴影照相原理270

8.5.2膛口流场的间接法阴影照相271

8.5.3平行光的阴影照相273

8.6膛口流场的分布及卡瓣与弹之间的干扰测试274

8.6.1 X光机测试技术274

8.6.2阴影照相测试技术278

8.6.3超高速照相法281

8.7膛口火焰测量283

8.7.1照相机B门法283

8.7.2转鼓摄影法283

8.7.3光敏元件膛口火焰亮度及持续时间的测量284

8.7.4数字式高速照相系统法285

第9章 弹丸姿态及坐标测试技术286

9.1概述286

9.2弹丸转速姿态测量287

9.2.1电测法（凹槽刻痕法）287

9.2.2攻角纸靶试验290

9.2.3高速摄影方法293

9.2.4弹丸记录仪法294

9.2.5固定靶道弹丸姿态探测296

9.2.6太阳方位角法299

9.3弹丸坐标测量301

9.3.1 CCD坐标靶301

9.3.2基于激波的声靶测量系统303

9.3.3基于平行光幕的坐标测量系统308

9.3.4脉冲雷达坐标测量系统313

第10章 兵器材料动态参数测试技术314

10.1概述314

10.2分离式H opkinson压杆315

10.2.1分离式Hopkinson压杆组成及测试原理316

10.2.2 Hopkinson压杆试验321

10.2.3影响Hopkinson压杆试验的因素及其解决办法323

10.2.4 Hopkinson压杆在火工品过载研究中的应用327

10.3膨胀环测试技术330

10.3.1基本原理及控制方程330

10.3.2试验系统组成332

10.3.3测试结果333

参考文献334