[发明专利]一种冲击波测试系统的低频补偿方法

说明书

本发明公开了一种冲击波测试系统的低频补偿方法。本公开提出的方法：基于测试系统的传输特性，即压电传感器和数据采集仪组成的测试系统因RC网络的存在导致系统的低频段幅频响应特性产生衰减，建立RC网络的传递函数作为冲击波测试系统的低频模型；通过激波管对测试系统进行动态校准，利用激波平台衰减的趋势反推RC网络放电时间常数，建立冲击波测试系统的低频模型；依据零极点配置法求取测试系统的低频补偿模型，从而对由测试系统低频响应不足导致的衰减历程过快、正压作用时间短的冲击波信号进行补偿。本发明全面提升了冲击波毁伤参数如正压作用时间、比冲量的测试精度。

技术领域

本发明涉及一种冲击波测试系统的低频补偿方法，属于冲击波测试方法技术领域。

背景技术

爆炸冲击波作为武器威力以及目标毁伤评估的重要考核指标，一直受到国内外研究者的广泛重视，目前冲击波测试正在由提高数据捕获率向提高测试精度的方向发展。冲击波超压峰值、正压作用时间、比冲量是评估的三个重要参数，常用的爆炸冲击波毁伤准则中超压- 冲量准则因考虑全面和评价准确而被广泛认可。而测试系统的低频特性与正压作用时间、比冲量息息相关，测试系统的低频特性不足将导致测量波形的衰减历程过快、正压作用时间短，这也是造成经积分得到的比冲量偏小的主要原因。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种冲击波测试系统的低频补偿方法。所述方法各步骤相互关联，缺一不可，否则无法实现冲击波实测信号低频补偿，具体步骤如下：

(1)对压电传感器和数据采集仪组成的测试系统建立其RC网络的传递函数H(s)，如式(1)，作为测试系统的低频模型。

式中：s为拉普拉斯变量，T_C为放电时间常数(测试系统需要确定的未知参数)。

(2)通过阶跃响应法，建立RC网络的放电时间常数T_C的指数模型，如式(2)：

式中：p为瞬时值，P为初始值。

(3)以激波管的阶跃信号作为测试系统输入，得到衰减的输出信号，对该输出信号归一化后进行放电时间常数T_C的指数模型拟合，确定系统放电时间常数T_C，具体为从输出信号的最大幅值开始，下降到37％时所对应的时间。

(4)根据由T_C确定的系统低频模型H(s)，通过零极点配置法求取其反模型H(s)^-1，作为测试系统低频补偿模型H_b(s)。

(5)对实测冲击波压力曲线y(t)进行低频补偿，得到补偿后的冲击波信号：

y_b(t)＝F^-1[Y(jω)H_b(jω)] (3)

本公开提出的方法能够对由压电传感器和数据采集仪组成的冲击波测试系统进行低频特性分析，并建立其低频补偿模型。可对该系统所测冲击波信号进行低频补偿。补偿后的冲击波信号更接近真实情况，正压作用时间和比冲量测试精度更高，本公开方法具有实际应用价值。

附图说明

图1为本发明的方法流程图。

图2为激波管动态校准曲线。

图3为PCB113B26实测冲击波压力波形和低频补偿后的波形。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做一下具体的介绍：

实施例1PCB113B26测试冲击波超压曲线的补偿