兵器動態參量測試技術（簡體書）

《國防特色教材?兵器科學與技術:兵器動態參量測試技術》可作為武器系統與發射工程、地面武器機動工程、過程裝備與控制工程等兵器相關專業的教科書或參考書，亦可供相關專業的研究生、教師及工程技術人員參考。

第0章緒論
0.1測試技術在兵器系統中的地位與作用
0.2兵器動態參數測試的特殊性
0.3本書的特點
第1章動態測試基礎知識
1.1概述
1.1.1測試系統的組成
1.1.2信號、動態信號描述
1.2測試系統的靜態標定及靜態特性指標
1.2.1測試系統的基本要求
1.2.2測試系統的線性化
1.2.3測試系統的靜態標定
1.2.4測試系統的靜態特性指標
1.3測試系統的動態特性
1.3.1動態參數測試的特殊問題
1.3.2測試系統的數學模型
1.3.3傳遞函數
1.3.4頻率響應函數
1.3.5沖激響應函數
1.4典型測試系統的動態特性分析
1.4.1 典型系統的頻率響應
1.4.2典型激勵的系統瞬態響應
1.5測試系統無失真測試條件
1.6測試系統的動態特性參數獲取方法
1.7動態誤差修正
1.7.1頻域修正方法
1.7.2時域修正方法
1.7.3動態誤差修正例
第2章應力、應變、力測試技術
2.1 引言
2.2基礎知識
2.2.1應變片的工作原理
2.2.2應變片的主要工作參數
2.2.3應變片的粘貼
2.2.4電阻應變片的溫度誤差及補償
2.2.5電阻應變片的信號調理電路
2.2.6等臂對稱電橋的“相鄰相減、相對相加”特性
2.2.7電阻應變儀
2.3力測量
2.3.1常用力傳感器
2.3.2力傳感器標定
2.3.3測量實例
2.4應變、應力測量
2.4.1應變片的布置與接橋
2.4.2平面應力、應變測量
2.4.3高溫條件下應力、應變測量
2.5轉矩測量
2.5.1轉矩測量原理
2.5.2常用轉矩傳感器
2.5.3轉矩傳感器標定
2.6基于光纖布拉格光柵應變測量
2.6.1光纖Bra99光柵傳感原理
2.6.2光纖Bra99光柵動態應變傳感原理
2.6.3 光纖Bra99光柵組成的應變測試系統
第3章動態壓力測試技術
3.1概述
3.1.1壓力的定義
3.1.2壓力的計量單位
3.1.3壓力測量分類
3.2塑性測壓法原理及常用方法
3.2.1銅柱測壓法
3.2.2銅球測壓法
3.2.3靜態標定及靜態壓力對照表的編制
3.2.4溫度修正方法
3.2.5靜標體制銅柱測壓的技術要點歸納
3.3測壓銅柱靜動差分析
3.3.1靜標銅柱產生靜動差的原因
3.3.2靜動差修正方法實踐
3.4準動態校準技術
3.4.1準動態校準的含義
3.4.2膛壓準動態標定系統的組成
3.4.3半正弦壓力源的工作原理
3.5動態壓力電測法
3.5.1應變式壓力傳感器
3.5.2壓阻式壓力傳感器
3.5.3壓電式壓力傳感器
3.6測壓系統的標定技術
3.6.1測壓系統的靜態標定
3.6.2測壓系統的動態標定
3.6.3傳感器準靜態校準
3.7動態壓力測量的管道效應
3.7.1傳感器的安裝
3.7.2測試系統動態特性分析
3.8測壓實例
3.8.1膛壓及導氣室壓力測量
3.8.2沖擊波壓力場測試
第4章溫度及熱通量測試技術
4.1概述
4.1.1溫度與溫標
4.1.2溫度測量方法
4.2熱電偶測溫
4.2.1基本原理
4.2.2熱電偶的標定
4.2.3熱電偶的響應方程
4.2.4裸露和抽吸式熱電偶測溫模型
4.2.5熱電偶測量高速氣流溫度的技術措施
4.2.6熱電偶動態補償方法
4.3熱輻射測溫法
4.3.1概述
4.3.2熱輻射測溫的基礎理論
4.3.3常用熱輻射測溫儀表
4.4光纖測溫法
4.4.1光纖原理
4.4.2光纖測溫原理
4.5熱通量測量
4.5.1概述
4.5.2熱通量測試技術
4.5.3Gardon熱通量傳感器
4.6溫度測量實例
4.6.1兵器性能環境試驗中的溫度測量
4.6.2火箭燃氣射流溫度分布
第5章兵器噪聲測試技術
5.1噪聲測試的物理學基本知識
5.1.1聲波、聲速和波長
5.1.2聲源、聲場和波陣面
5.1.3聲壓、聲強和聲功率
5.1.4聲級和分貝
5.2人對噪聲的主觀量度
5.2.1響度與響度級
5.2.2聲級計的計權網絡、A聲級
5.2.3等效連續聲級
5.2.4噪聲評價曲線
5.3噪聲測量儀器
5.3.1傳聲器
5.3.2聲級計
5.3.3噪聲分析儀
5.4噪聲測量方法
5.4.1測試環境對噪聲的影響
5.4.2噪聲級的測量
5.4.3聲功率級測試
5.4.4聲強的測量
5.5噪聲測量實例
5.5.1常規兵器發射和爆炸時的噪聲特點
5.5.2兵器噪聲測試的功能需求
5.5.3槍口噪聲測試實例
第6章運動參量測試技術
6.1位移測量
6.1.1概述
6.1.2電感式位移測量系統
6.1.3電渦流式位移測量系統
6.1.4光電位置敏感器件
6.1.5光學杠桿
6.2速度測量
6.2.1概述
6.2.2平均速度法
6.2.3瞬時速度法
6.3加速度測量
6.3.1慣性式加速度計
6.3.2應變式加速度計
6.3.3壓電加速度計
6.4運動參量測試實例
6.4.1槍械后坐能量測試
6.4.2彈丸運動速度測試
6.4.3自動機運動測試
6.4.4彈載沖擊加速度測試
第7章兵器振動測試技術
7.1概述
7.2測振系統的組成及合理選擇
7.2.1測振系統的組成
7.2.2振動系統的合理選用
7.2.3傳感器的安裝
7.3振動系統特性測試
7.3.1激振方式
7.3.2機械結構參數的估計
7.4機械阻抗測試
7.4.1機械阻抗的基本概念
7.4.2幾種類型的機械導納定義方法
7.5常用振動分析方法及儀器
7.5.1振動測試數據的分析方法
7.5.2常用振動測試儀器
7.6振動測試實例
7.6.1槍肩系統機械阻抗測試
7.6.2火炮振動模態分析
第8章膛口流場測試技術
8.1概述
8.2膛口流場
8.2.1初始流場
8.2.2膛口主流場
8.2.3膛口火焰
8.2.4膛口噪聲
8.2.5膛口流場的特點
8.3膛口溫度測量
8.3.1光譜溫度測量原理
8.3.2輻射溫度法
8.4膛口流場密度測量
8.5膛口流場可視化測量
8.5.1膛口流場的陰影照相原理
8.5.2 膛口流場的間接法陰影照相
8.5.3平行光的陰影照相
8.6膛口流場的分布及卡瓣與彈之間的干擾測試
8.6.1X光機測試技術
8.6.2 陰影照相測試技術
8.6.3超高速照相法
8.7膛口火焰測量
8.7.1照相機B門法
8.7.2轉鼓攝影法
8.7.3光敏元件膛口火焰亮度及持續時間的測量
8.7.4數字式高速照相系統法
第9章彈丸姿態及坐標測試技術
9.1概述
9.2彈丸轉速姿態測量
9.2.1電測法（凹槽刻痕法）
9.2.2攻角紙靶試驗
9.2.3高速攝影方法
9.2.4彈丸記錄儀法
9.2.5固定靶道彈丸姿態探測
9.2.6太陽方位角法
9.3彈丸坐標測量
9.3.1CCD坐標靶
9.3.2基于激波的聲靶測量系統
9.3.3基于平行光幕的坐標測量系統
9.3.4脈沖雷達坐標測量系統
第10章兵器材料動態參數測試技術
10.1概述
10.2分離式Hopkinson壓桿
10.2.1分離式Hopkinson壓桿組成及測試原理
10.2.2Hopkinson壓桿試驗
10.2.3影響Hopkinson壓桿試驗的因素及其解決辦法
10.2.4Hopkinson壓桿在火工品過載研究中的應用
10.3膨脹環測試技術
10.3.1基本原理及控制方程
10.3.2試驗系統組成
10.3.3測試結果
參考文獻

③低溫試驗：試驗適用于在壽命周期中很可能在低溫環境中使用的兵器。試驗的目的是檢驗兵器能否在長期的低溫環境中儲藏、操縱控制和作戰。
④熱沖擊試驗：試驗適用于在預定的使用區域或使用模式中經常經受極迅速溫度變化的兵器。例如，從沙漠機場起飛升到高空的飛機上的電子裝備吊倉、導彈、光電設備和炸彈倉中的炸彈；從高空向沙漠地區空投的兵器；在北極地區從室內向室外轉移的兵器。
目前僅進行空氣中的熱沖擊試驗，將來有可能進行從空氣進入到水中的熱沖擊試驗。進行熱沖擊試驗的目的是檢驗環境溫度驟然變化對兵器性能的影響。
⑤太陽輻射（日照）試驗：這是一項對暴露在陽光下的兵器及其制造材料進行的試驗。太陽輻射可引起光化學效應和熱效應。在大多數情況下，這項試驗可以代替高溫試驗。通過日照試驗可檢驗太陽輻射對兵器或有關材料的使用或露天存儲的影響。
例如，光纖測溫傳感器被美國軍方廣泛應用于兵器環境實驗研究中。為了監測一架飛行器的應變、溫度、振動，起落駕駛狀態、超聲波場和加速度情況，通常需要100多個傳感器，故傳感器的重量要盡量輕，尺寸盡量小，因此最靈巧的光纖光柵傳感器是最好的選擇。另外，實際上飛機的復合材料中存在兩個方向的應變，嵌人材料中的光纖光柵傳感器是實現多點多軸向應變和溫度測量的理想智能元件。
美國國家航空和宇宙航行局對光纖光柵傳感器的應用非常重視，他們在航天飛機X—33上安裝了測量應變和溫度的光纖光柵傳感網絡，對航天飛機進行實時的健康監測。X—33是一架原型機，設計用來做“國際空間站”的往返飛行。
4.6.2 火箭燃氣射流溫度分布
火箭燃氣射流定義為發動機內部火藥燃燒而產生的高溫氣體經由拉瓦爾噴管以超音速射入靜止介質或流動介質的空間中，使氣流脫離原來限制它流動的噴管壁面而在大氣中復燃的擴散流動。溫度分布特征是描述燃氣流場的重要參數之一，是火箭武器系統相容性設計所需研究的重要課題。它是認識實際火箭推進劑的高溫、高壓燃燒機理及提高火箭發動機性能和效率的關鍵，也是評估計算流體力學計算程序所需要的重要依據。