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冰雹撞击现象是一种普遍存在的自然现象。无论在低速还是高速或超高速状态下,由于撞击发生时的温度,以及碰撞材料及其形状等的不同,使得撞击问题很难精确计算。这样试验作为一种研究手段被普遍采用。本文对冰雹撞击试验系统主要在以下几个方面进行了研究。
在理论分析方面,论文首先对系统的加速装置气体炮的气体运动过程进行了详细的分析。并运用一维不定常流体力学和冲击波理论对气体的物态参数进行了具体的计算。其次通过分析和总结冰雹的生成环境,论文给出一种合理的确定冰雹的强度的方法。论文还运用应力波理论分析冰雹的可能破坏形式,从而在强度理论上计算出在发射冰雹时气体炮的所允许的最高发射压力。这对试验系统的设计和提速具有指导意义。
在系统设计和实现方面,论文分析了现有高速撞击的加速设备。对现有气体炮以及相应的辅助设备做了较系统的归纳。并对其中两个测速仪做具体分析,找出误差来源还给出提高精度的方法。
文章最后给出控制系统的软硬件设计以及对冰雹撞击试验系统进一步提升性能的方案。