一种基于蒙皮效应的钢板抗子弹侵彻性能测试系统及方法技术方案

一种基于蒙皮效应的钢板抗子弹侵彻性能测试系统及方法，涉及汽车防护性能测试技术领域，解决了测试准确度低和安全性低的问题。系统包括弹道枪、纵向滑轨、横向滑轨、横向步进电机、纵向步进电机、单片机、薄钢板蒙皮、钢板支架、防护钢板、应变片和控制器；弹道枪上设有激光瞄准镜和扳机，激光瞄准器与单片机电连接；扳机上设有电磁阀与单片机电连接；纵向滑轨、横向步进电机以及纵向步进电机设于横向滑轨上；钢板支架用于将薄钢板蒙皮与防护钢板按特定间距平行固定；应变片安装于防护钢板远离薄钢板蒙皮的一面，应变片与控制器电连接。所述方法应用上述系统。本发明专利技术可应用于汽车钢板的防护性能测试，安全性和可靠性高。安全性和可靠性高。安全性和可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于蒙皮效应的钢板抗子弹侵彻性能测试系统及方法


[0001]本专利技术涉及汽车防护性能测试
，具体涉及一种基于蒙皮效应的钢板抗子弹侵彻性能自动测试技术。

技术介绍

[0002]为避免车内人员受到子弹等武器的袭击，采用高强度或超高强度钢板作为车身主体防护材料目前仍然是具有特殊使用场景的防护车辆的主设计方案。
[0003]根据国内外案例调查，子弹在袭击车辆时，依据射击者的射击角度和站位地点，子弹射入车身的入射角往往不是0
°
。由于车身外表面通常以一层薄钢板作为蒙皮，当子弹以一定角度入射时，在子弹飞行过程及侵彻蒙皮过程中，角度可能发生偏转，进而影响其对防护钢板侵彻破坏的能力，以上情形称为“蒙皮效应”。因此，为保证防护安全，合理地设计车身防护零件的尺寸，有必要评价在蒙皮效应下钢板的防护性能。
[0004]另一方面，评价抗子弹侵彻性能通常需要人工操作，由专业的操作人员对目标靶板进行射击，因操作者的水平存在差异，射击点通常存在一定误差，使得测试结果准确度低，并且在近距离射击时，有可能由于子弹的反弹，对试验人员造成不可预知的人身伤害。

技术实现思路

[0005]为了解决现有测试方法准确度低和安全性低的问题，本专利技术提出了一种基于蒙皮效应的钢板抗子弹侵彻性能测试系统及方法。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种基于蒙皮效应的钢板抗子弹侵彻性能测试系统，包括弹道枪、纵向滑轨、横向滑轨、横向步进电机、纵向步进电机、单片机、薄钢板蒙皮、钢板支架、防护钢板、应变片和控制器；
[0008]所述弹道枪上设有激光瞄准镜和扳机，所述激光瞄准器通过线束与单片机电连接，用于识别目标靶点的坐标；所述扳机上设有电磁阀，所述电磁阀通过线束与单片机电连接，用于控制扳机实现弹道枪的击发；
[0009]所述纵向滑轨、横向步进电机以及纵向步进电机设于所述横向滑轨上，并与单片机电连接，用于控制所述弹道枪在横向滑轨和纵向滑轨中移动；
[0010]所述钢板支架用于将所述薄钢板蒙皮与防护钢板按特定间距平行固定；所述应变片安装于防护钢板远离薄钢板蒙皮的一面，所述应变片与控制器电连接，用于反馈中弹后的位移数据。
[0011]优选地，所述薄钢板蒙皮与防护钢板的间距为10mm至15mm。
[0012]一种基于蒙皮效应的钢板抗子弹侵彻性能测试方法，应用如上所述的系统，具体包括如下步骤：
[0013]步骤1、在薄钢板蒙皮的迎弹面标记若干目标靶点；
[0014]步骤2、移动钢板支架至枪口距薄钢板蒙皮特定距离处；
[0015]步骤3、将钢板支架倾斜，使枪口方向与薄钢板蒙皮呈特定入射角度；
[0016]步骤4、向弹道枪中装若干发弹，试验人员撤离至安全位置；
[0017]步骤5、向横向步进电机、纵向步进电机发出指令，带动弹道枪在横向滑轨和纵向滑轨中移动，进而带动激光瞄准器移动；
[0018]步骤6、激光瞄准器随弹道枪移动的过程中自动扫描薄钢板蒙皮迎弹面区域，当扫描至目标靶点时自动记录坐标值，完成目标靶点的识别后结束扫描；
[0019]步骤7、由程序控制横向步进电机、纵向步进电机带动弹道枪依次回到各个目标靶点位置，当到达目标位置后，电磁阀控制扳机使弹道枪击发，将子弹穿过薄钢板蒙皮，射入防护钢板；
[0020]步骤8、全部目标靶点击发完成后关闭所有电源，拆除弹道枪，并检验子弹是否全部击发；
[0021]步骤9、控制器读取应变片反馈位移数据，在扫描电镜下观察弹坑形貌，结合实际入射角度评价子弹经穿过薄钢板蒙皮后对防护钢板的侵彻效果。
[0022]优选地，步骤1中所述目标靶点的数量为5个。
[0023]优选地，所述目标靶点的位置分布为：以其中一个目标靶点为共同顶点，呈两个等边三角形分布。
[0024]优选地，所述两个等边三角形对应的靶点间距根据弹径设定，其中一个等边三角形的靶点间距为弹径的3倍至5倍，另一个等边三角形的靶点间距为弹径的8倍至12倍。
[0025]优选地，步骤2中所述的特定距离为5m至10m。
[0026]优选地，步骤3中所述特定入射角度为15
°
至75
°
。
[0027]本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序执行如上所述的基于蒙皮效应的钢板抗子弹侵彻性能测试方法。
[0028]本专利技术还提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，其中处理器、存储器通过通信总线完成相互间的通信；存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行存储器上所存放的计算机程序时，实现如上所述的基于蒙皮效应的钢板抗子弹侵彻性能测试方法。
[0029]与现有技术相比，本专利技术解决了测试准确度低和安全性低的问题，具体有益效果为：
[0030]应用本专利技术提供的测试系统及其测试方法，可实现自动测试，避免了传统测试方法中人工操作射击点的误差，测试结果准确度高；可以得到子弹以不同入射角穿过蒙皮后对钢板的侵彻情况，并且杜绝了在近距离射击时子弹反弹对试验人员造成人身伤害的可能，大大提升了测试的安全性。
附图说明
[0031]图1为实施例1所述测试系统组成结构示意图；
[0032]图2为实施例6中所述目标靶点的分布位置示意图；
[0033]图3为经实施例9所述测试后薄钢板蒙皮的侵彻形貌；
[0034]图4位经实施例9所述测试后防护钢板的侵彻形貌。
[0035]附图标记说明：
[0036]1、弹道枪；101、激光瞄准镜；102、扳机；103、电磁阀；
[0037]2、纵向滑轨；3、横向滑轨；4、横向步进电机；5、纵向步进电机；6、单片机；7、薄钢板蒙皮；8、钢板支架；9、防护钢板；10、应变片；11、控制器。
具体实施方式
[0038]为使本专利技术的技术方案更加清楚，下面将结合本专利技术的说明书附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，需要说明的是，以下实施例仅用于更好地理解本专利技术的技术方案，而不应理解为对本专利技术的限制。
[0039]实施例1.
[0040]本实施例提供了一种基于蒙皮效应的钢板抗子弹侵彻性能测试系统，见图 1所示，包括弹道枪1、纵向滑轨2、横向滑轨3、横向步进电机4、纵向步进电机5、单片机6、薄钢板蒙皮7、钢板支架8、防护钢板9、应变片10和控制器11；
[0041]所述弹道枪1上设有激光瞄准镜101和扳机102，所述激光瞄准器101通过线束与单片机6电连接，用于识别目标靶点的坐标；所述扳机102上设有电磁阀103，所述电磁阀103通过线束与单片机6电连接，用于控制扳机102实现弹道枪1的击发；
[0042]所述纵向滑轨2、横向步进电机4以及纵向步进电机5设于所述横向滑轨 3上，并与单片机6电连接，用于控制所述弹道枪1在横向滑轨3和纵向滑轨 2中移动；
[0043]所述钢板支架8用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于蒙皮效应的钢板抗子弹侵彻性能测试系统，其特征在于，包括弹道枪(1)、纵向滑轨(2)、横向滑轨(3)、横向步进电机(4)、纵向步进电机(5)、单片机(6)、薄钢板蒙皮(7)、钢板支架(8)、防护钢板(9)、应变片(10)和控制器(11)；所述弹道枪(1)上设有激光瞄准镜(101)和扳机(102)，所述激光瞄准器(101)通过线束与单片机(6)电连接，用于识别目标靶点的坐标；所述扳机(102)上设有电磁阀(103)，所述电磁阀(103)通过线束与单片机(6)电连接，用于控制扳机(102)实现弹道枪(1)的击发；所述纵向滑轨(2)、横向步进电机(4)以及纵向步进电机(5)设于所述横向滑轨(3)上，并与单片机(6)电连接，用于控制所述弹道枪(1)在横向滑轨(3)和纵向滑轨(2)中移动；所述钢板支架(8)用于将所述薄钢板蒙皮(7)与防护钢板(9)按特定间距平行固定；所述应变片(10)安装于防护钢板(9)远离薄钢板蒙皮(7)的一面，所述应变片(10)与控制器(11)电连接，用于反馈中弹后的位移数据。2.根据权利要求1所述的基于蒙皮效应的钢板抗子弹侵彻性能测试系统，其特征在于，所述薄钢板蒙皮(7)与防护钢板(9)的间距为10mm至15mm。3.一种基于蒙皮效应的钢板抗子弹侵彻性能测试方法，其特征在于，应用如权利要求1或2所述的系统，具体包括如下步骤：步骤1、在薄钢板蒙皮(7)的迎弹面标记若干目标靶点；步骤2、移动钢板支架(8)至枪口距薄钢板蒙皮(7)特定距离处；步骤3、将钢板支架(8)倾斜，使枪口方向与薄钢板蒙皮(7)呈特定入射角度；步骤4、向弹道枪(1)中装若干发弹，试验人员撤离至安全位置；步骤5、向横向步进电机(4)、纵向步进电机(5)发出指令，带动弹道枪(1)在横向滑轨(3)和纵向滑轨(2)中移动，进而带动激光瞄准器(101)移动；步骤6、激光瞄准器(101)随弹道枪(1)移动的过程中自动扫描薄钢板蒙皮(7)迎弹面区域，当扫描至目标靶点时自动记录坐标值，完成目标靶点的识别后结束扫描；步骤7、由程...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文平，王吉洋，夏广明，李军，邵亮，宋庆军，邓飞，高东宏，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：