30577.pdv多點(diǎn)測(cè)量技術(shù)研究及其在沖擊波物理中的應(yīng)用

1、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)UniversityofChineseAcademyofSciences碩士學(xué)位論文密級(jí)：2014年04月摘要摘要PhotonicDopplerVelocimetry(以下簡(jiǎn)稱PDV)，即激光多普勒差拍測(cè)速技術(shù)，是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的用于測(cè)量材料在動(dòng)態(tài)沖擊作用下的質(zhì)點(diǎn)速度的手段。相比傳統(tǒng)的測(cè)速手段，PDV具有調(diào)試簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、測(cè)速能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。然而，傳統(tǒng)的PDV測(cè)速裝置也存在著一些不足，例如，只能實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)測(cè)量而無(wú)法進(jìn)行一條線

2、或一個(gè)面內(nèi)的多點(diǎn)測(cè)量；無(wú)法對(duì)靶體的運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)行判別：空間分辨率有待提高。本文在基于傳統(tǒng)PDV測(cè)速裝置的結(jié)構(gòu)下，對(duì)PDV技術(shù)進(jìn)行了進(jìn)一步的研究，擴(kuò)展了PDV測(cè)速裝置的測(cè)速能力和應(yīng)用范圍，同時(shí)利用PDV測(cè)速裝置進(jìn)行了一些沖擊波物理實(shí)驗(yàn)，包括沖擊起爆條件下炸藥爆轟速度的測(cè)量和不同厚度的鋁靶在激光沖擊下背表面質(zhì)點(diǎn)速度的測(cè)量。通過(guò)這些沖擊波物理實(shí)驗(yàn)的PDV速度測(cè)量，加深了對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的理解。論文主要內(nèi)容包括：(1)通過(guò)引入光通訊元件分光計(jì)的方法，將

3、一路激光分為多路激光，實(shí)現(xiàn)了PDV多點(diǎn)速度的測(cè)量。為PDV多點(diǎn)測(cè)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一套集成箱，將PDV測(cè)速系統(tǒng)中的主要構(gòu)件，包括激光器、光纖分光計(jì)、光纖環(huán)形器、光電轉(zhuǎn)換器等，集中在集成箱的內(nèi)部。集成箱的面板上設(shè)計(jì)了對(duì)集成箱內(nèi)部元件的電源進(jìn)行控制的開(kāi)關(guān)、激光自聚焦透鏡光纖的接口和光電轉(zhuǎn)換器連接示波器的接口等。最后利用PDV多點(diǎn)測(cè)速系統(tǒng)進(jìn)行了霍普金森桿入射桿端面速度的測(cè)量并和應(yīng)變片所測(cè)量到的信號(hào)進(jìn)行了對(duì)比，驗(yàn)證了PDV多點(diǎn)測(cè)速系統(tǒng)的可靠性。(2)

4、對(duì)可判向PDV測(cè)速系統(tǒng)進(jìn)行了初步的探索研究。(3)利用實(shí)現(xiàn)的PDV多點(diǎn)測(cè)速裝置設(shè)計(jì)了一種沖擊起爆條件下炸藥爆轟速度測(cè)量的裝置。PDV多點(diǎn)測(cè)速裝置很好地獲得了干涉信號(hào)和各測(cè)點(diǎn)的速度信息，推出的炸藥的爆轟速度為沖擊起爆條件下炸藥爆轟速度的研究提供了參考。(4利用PDV測(cè)速系統(tǒng)測(cè)量了在激光沖擊下幾組不同厚度鋁靶背表面的質(zhì)點(diǎn)速度。由于靶體厚度的不同，在激光沖擊作用下，鋁靶產(chǎn)生不同的動(dòng)態(tài)力學(xué)行為，分別為：動(dòng)態(tài)穿孔、層裂、沖擊強(qiáng)化。PDV測(cè)量了在這