爆轰过程动态三维面形测量技术

作     者：李剑 

作者单位：四川大学 

学位级别：硕士

导师姓名：苏显渝

授予年度：2004年

学科分类：08[工学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

主      题：傅立叶变换轮廓术 动态三维面形测量 爆轰实验 

摘      要：冲击与爆轰过程中物体三维表面形状的变化一直是爆轰物理领域研究人员十分关心的问题,它对于分析炸药的起爆机理、掌握爆轰波传播和产物流场及其作用的规律以便更加安全、有效和精密的使用爆炸性物质具有重要意义,属于与国家安全和国防建设相关的基础和应用基础研究。基于条纹投影的傅立叶变换轮廓术由于具有单帧获取、高分辨力等优点,已经成功用于动态过程的三维面形测量,并取得了较快的发展。 本文从基本理论、相位计算、相位展开等方面,对FTP应用于动态过程的三维面形测量进行了分析和讨论。首次将FTP测量方法应用到冲击、爆轰等力学过程的研究,提出了基于FTP的冲击、爆轰过程的动态三维面形测量方法,从理论基础、过程模拟、动态实验等方面进行了初步的研究,并取得了初步的实验数据及处理结果。 在实验研究方面,从爆轰装置设计、接收装置选择、投影方案设计,以及实验时序的安排等方面对整个实验方案进行了讨论。针对冲击、爆轰实验中高亮度照明的要求,设计了合适的投影方案,解决了动态实验中高亮度条纹光场的投影问题,获得了动态实验条纹。虽然条纹的质量还有待进一步提高,但爆轰过程初期被炸药驱动的对象的三维面形变化还是可以粗略的再现。根据初步的实验结果,提出了改进实验方案(特别是投影系统)的设想,为进一步的实验研究打下了基础。 本文首次获取了冲击、爆轰过程的FTP动态实验条纹,并对实验过程初期