基于球形杀伤元运动特性的弹道明胶标定方法技术

本发明专利技术公开了基于球形杀伤元运动特性的弹道明胶标定方法，通过目测的方式来对明胶靶标的外观形状和透明度进行测试，在进行实验之前，场地确定后，通过温度传感器来检测实验场地中的温度，通过湿度传感器来检测实验场地中的湿度，通过风力传感器来检测实验场地的风力和风向，本发明专利技术通过对制作过程中的保温时间进行控制，在明胶靶标制作成型后对其材料强度进行测试和标定，在实验之前对场地的温湿度和风向风力进行检测，防止外界的因素对实验的结果造成影响，以通过对各个不同因素的处理和规避的方式，实现了在最大程度上保证实验结果的准确性，且通过准确的实验数据为科学建立标定弹道明胶参数奠定精确的基础。

【技术实现步骤摘要】
基于球形杀伤元运动特性的弹道明胶标定方法
本专利技术涉及明胶靶标研究
，具体为基于球形杀伤元运动特性的弹道明胶标定方法。
技术介绍
在轻武器终点杀伤效应研究中，明胶靶标作为一种肌肉组织模拟靶标被广泛地应用于杀伤元威力实验中，为研究使用明胶靶标对杀伤元进行杀伤威力评估的工程方法，分析明胶靶标的材料力学性能，在实验研究的基础上，结合瞬态动力分析软件对球形杀伤元在明胶介质中的运动规律进行了分析研究；但是明胶靶标在制备过程中涉及众多环节，且明胶作为一种较软的高分子材料对温度和应变率较敏感，同时，在高应变条件下，明胶靶标的物理参数测量还存在一定困难，这些问题导致明胶靶标理化性能不够稳定，影响实验数据的一致性和可对比性。
技术实现思路
本专利技术提供基于球形杀伤元运动特性的弹道明胶标定方法，可以有效解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：基于球形杀伤元运动特性的弹道明胶标定方法，具体包括如下步骤：S1、选材制作；S2、试前准备；S3、环境检验；S4、实验布置；S5、方法选择。基于上述技术方案，所述S1中，具体包括如下步骤：A、浓度选择；B、搅拌混合；C、相容冷凝；D、保温存储；所述A中，确定待制备的明胶靶标的浓度，并量取合适份数的明胶粉末和水；所述B中，在明胶粉末和水的份量量取合适后，将明胶粉末和水加入到反应釜中进行充分的搅拌混合。基于上述技术方案，所述C中，在明胶粉末与水之间充分混合后，通过反应釜来将明胶粉末和水的混合物进行高温加热(水浴加热)，使得明胶粉末与水之间相容；在明胶粉末与水相容后，将明胶粉末和水相容的混合物注入到固定模具内进行冷凝降温；所述D中，在相容的混合物在固定模具内冷凝后，利用混合物内部的余温来维持固定模具内的温度，实现对混合物进行保温，且在保温一段时间后脱模，并进行对其进行存储，保温时间为30min。基于上述技术方案，所述S2中，在明胶靶标制备完成后，通过测试设备来对明胶靶标的材料强度进行检测，并在检测后，将检测后明胶靶标的材料强度信息进行标注；同时，通过目测的方式来对明胶靶标的外观形状和透明度进行测试，并及时剔除不合标准的明胶靶标。基于上述技术方案，所述S3中，在进行实验之前，选择实验场地，场地确定后，通过温度传感器来检测实验场地中的温度，通过湿度传感器来检测实验场地中的湿度，通过风力传感器来检测实验场地的风力和风向。基于上述技术方案，所述S4中，首先在实验场地中确定弹道明胶靶标的位置，然后依据实验的距离来确定杀伤元的位置，即确定发射器的位置，在明胶靶标和发射器的位置均确定后，在明胶靶标的前方和后方均安置激光靶，并在明胶靶标的底部安置高速摄影装置；在明胶靶标、发射器、激光靶和高速摄影装置的位置均安装后，确定球形杀伤元为钢球、发射器为弹道枪，并确定如下数据：当钢球为侵彻明胶靶标的深度为x时，钢球的瞬时速度为u0；x为钢球的瞬时侵彻深度；ux为侵彻深度为x时，钢球的瞬时速度；R为存速系数(存速系数主要受明胶靶标自ux身材料影响)；依照上述数据得到下式：基于上式进行明胶靶标材料强度标定，可通过3种方法实现。基于上述技术方案，所述S5中，在靶标强度标定公式确定后，来选择对应的实验方法，三种实验方法包括：速度校核法、位移校核法和时间校核法。基于上述技术方案，所述速度校核法：在每组实验前使用不同速度的钢球作为杀伤元，对同一强度的标定明胶靶标进行侵彻实验，使用高速摄影测试杀伤元的速度及位移变化，然后根据上式对系数R进行拟合，如果系数相同或误差符合实验要求，则这些组次的实验数据具有一致性和可重复性。基于上述技术方案，所述位移校核法：每次杀伤元侵彻实验均在固定距离上发射固定初速的相同材质及直径的钢球杀伤元，若系数R相同，则对应杀伤元的位移x是固定不变的，当杀伤元速度趋近0时，即球形杀伤元未飞出明胶靶标，那么侵彻深度是固定不变的。基于上述技术方案，所述时间校核法：仍采用固定距离上发射固定初速的相同材质及直径的钢球杀伤元，在明胶靶标前后分别布设激光靶，对入靶和出靶时间进行测量，对于相同材质的明胶靶标，该钢球杀伤元在明胶靶标内的位移速度曲线是相同的，对于运动距离，即明胶靶标的长度相同，则弹丸飞出靶标前后的时间差和平均速度是相同的，就可以使用时间或平均速度对明胶靶标的材料进行标定，若数值相同，则材料性能相同，反之不同。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术在明胶靶标制作过程的保温步骤内，通过对保温时间进行记录，使得制备的明胶靶标在保温时能够保持相同的保温时间，以此来规避了因保温的时间不同，而导致明胶靶标在成型后的材料强度产生差异，以此使明胶靶标在相同的制备步骤中，保证其后续在成型后自身的材料强度一致，从而实现了在制作的过程中来对各个明胶靶标的材料强度进行把控，以此来防止因不同保温时间而得到的不同材料强度的明胶靶标对后续的实验数据造成影响；在明胶靶标制成后，通过测试设备来对明胶靶标的材料强度进行检测，并且对检测后明胶靶标的材料强度进行标注，方便对不同材料强度的明胶靶标进行测试，且通过对不同材料强度的明胶靶标进行测试，保证了实验数据的一致性和可对比性，且在对明胶靶标的材料强度进行标定后，继续采用通过目测的方式来对明胶靶标的外观形状和透明度进行测试，以此来防止外观不合标准的明胶靶标对实验的数据造成影响；在实验之前，本专利技术能够对实验场地的环境温度、湿度和风力风向数据进行检测，以防止温湿度的差异对明胶靶标的强度性能造成影响，同时防止风向和风力来对钢球的发射方向形成阻力，以此在实验之前，通过对场地的环境因素进行检测，避免在测试过程中环境因素对实际实验的数据结果造成影响，实现了最大程度上保证实验数据结果的准确性；综合以上，通过对制作过程中的保温时间进行控制，在明胶靶标制作成型后对其材料强度进行测试和标定，在实验之前对场地的温湿度和风向风力进行检测，防止外界的因素对实验的结果造成影响，以通过对各个不同因素的处理和规避的方式，实现了在最大程度上保证实验结果的准确性，且通过准确的实验数据为科学建立标定弹道明胶参数奠定精确的基础。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术的步骤流程图；图2是本专利技术的选材制作的步骤流程图；图3是本专利技术实验设备的布置图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1：如图1-3所示，本专利技术提供一种技术方案，基于球形杀伤元运动特性的弹道明胶标定方法，具体包括如下步骤：S1、选材制作；S2、试前准备；S3、环境检验；S4、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于球形杀伤元运动特性的弹道明胶标定方法，其特征在于：具体包括如下步骤：/nS1、选材制作；/nS2、试前准备；/nS3、环境检验；/nS4、实验布置；/nS5、方法选择。/n

【技术特征摘要】
1.基于球形杀伤元运动特性的弹道明胶标定方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
S1、选材制作；
S2、试前准备；
S3、环境检验；
S4、实验布置；
S5、方法选择。


2.根据权利要求1所述的基于球形杀伤元运动特性的弹道明胶标定方法，其特征在于：所述S1中，具体包括如下步骤：
A、浓度选择；
B、搅拌混合；
C、相容冷凝；
D、保温存储；
所述A中，确定待制备的明胶靶标的浓度，并量取合适份数的明胶粉末和水；
所述B中，在明胶粉末和水的份量量取合适后，将明胶粉末和水加入到反应釜中进行充分的搅拌混合。


3.根据权利要求1所述的基于球形杀伤元运动特性的弹道明胶标定方法，其特征在于：所述C中，在明胶粉末与水之间充分混合后，通过反应釜来将明胶粉末和水的混合物进行高温加热(水浴加热)，使得明胶粉末与水之间相容；
在明胶粉末与水相容后，将明胶粉末和水相容的混合物注入到固定模具内进行冷凝降温；
所述D中，在相容的混合物在固定模具内冷凝后，利用混合物内部的余温来维持固定模具内的温度，实现对混合物进行保温，且在保温一段时间后脱模，并进行对其进行存储，保温时间为30min。


4.根据权利要求1所述的基于球形杀伤元运动特性的弹道明胶标定方法，其特征在于：所述S2中，在明胶靶标制备完成后，通过测试设备来对明胶靶标的材料强度进行检测，并在检测后，将检测后明胶靶标的材料强度信息进行标注；
同时，通过目测的方式来对明胶靶标的外观形状和透明度进行测试，并及时剔除不合标准的明胶靶标。


5.根据权利要求1所述的基于球形杀伤元运动特性的弹道明胶标定方法，其特征在于：所述S3中，在进行实验之前，选择实验场地，场地确定后，通过温度传感器来检测实验场地中的温度，通过湿度传感器来检测实验场地中的湿度，通过风力传感器来检测实验场地的风力和风向。


6.根据权利要求1所述的基于球形杀伤元运动特性的弹道明胶标定方法，其特征在于：所述S4中，首先在实验场地中确定弹道明胶靶标的位置，然后依据实验的距离来确定杀伤元的位置，即确定发...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞，李瑞青，王义鸣，刘冠群，潘钱钱，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三八五六部队，
类型：发明
国别省市：吉林;22