[发明专利]多层钢靶板侵彻毁伤三维测量系统

说明书

本发明公开了多层钢靶板侵彻毁伤三维测量系统，涉及侵彻试验测量技术领域，在侵彻试验前后分别使用高精度的激光扫描仪对多层钢靶板进行三维扫描，通过对靶板的三维点阵云数据处理重构，从而获得靶板三维数字模型。使用编制的靶板破坏形貌分析软件，导入试验前后三维数字模型，选取需要分析的靶板及框架关键节点关键位置，软件通过对比给出各位置的位移数据。最后选取穿孔等破坏严重的局部区域，软件基于最佳拟合，分析计算靶板平面局部的穿孔尺寸、塑性变形区、垂直靶面位移等数据；本发明所述的多层钢靶板侵彻毁伤三维测量系统，可以快速、精确的重构靶板破坏的三维形貌，并通过前后靶板的数字模型比对，获得靶板不同位置处量化的破坏数据。

技术领域

本发明涉及侵彻试验测量技术领域，特别涉及多层钢靶板侵彻毁伤三维测量系统。

背景技术

多层钢靶板侵彻试验常用来研究弹体的侵彻性能，靶板由0.5cm～6cm厚的均质平面钢板制作，根据研究需要，配备一定的加筋型材。制作好的钢板平行布置于弹道线上，靶面与弹道线垂直或成一定角度。试验时，弹体依次穿过几层靶板，对靶板造成侵彻破坏。靶板的破坏包括延性穿孔、花瓣型破坏、冲塞等形式，对靶板破坏形貌的准确测量有助于分析侵彻机理。目前一般采用直尺测量破坏形貌的主要特征尺寸，如穿孔的直径、塑性变形的范围等，由于钢靶板的破坏变形是非平面的，包含三维各个方向的穿孔和弯曲变形，现有的方法测量精度不高，能够测量的破坏数据有限。

本申请提供了多层钢靶板侵彻毁伤三维测量系统，可以快速、精确的重构靶板破坏的三维形貌，并通过前后靶板的数字模型比对，获得靶板不同位置处量化的破坏数据。

发明内容

本发明的目的在于提供多层钢靶板侵彻毁伤三维测量系统，可以快速、精确的重构靶板破坏的三维形貌，并通过前后靶板的数字模型比对，获得靶板不同位置处量化的破坏数据。

本发明提供了多层钢靶板侵彻毁伤三维测量系统，包括：火箭撬、FARO大空间扫描仪、靶板和安装分析软件的计算机，所述火箭撬用于发射弹体，位于所述火箭撬发出所述弹体运行方向的路径上依次设置若干个所述靶板，所述FARO大空间扫描仪用于对发出弹体前后的所述靶板进行三维扫描，所述FARO大空间扫描仪将实测数据传输至所述计算机，所述计算机内安装分析靶板破坏形貌的分析软件，将所述FARO大空间扫描仪扫描的三维模型导入所述分析软件内，由所述分析软件分析测量所述靶板的局部破坏数据。

进一步地，所述FARO大空间扫描仪内含光学系统，距离若干个所述靶板的距离均不小于2m，在若干个所述靶板之间进行扫描拍摄，生成若干个所述靶板的三维点阵云数据。

进一步地，若干个所述靶板由钢材质和加筋型材组合构成。

进一步地，所述分析软件选取穿孔破坏严重的区域，基于最佳拟合，分析测量所述靶板的局部破坏数据，所述局部破坏数据包括穿孔尺寸、塑性变形区、垂直靶面位移。

与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：

本发明提供了多层钢靶板侵彻毁伤三维测量系统，在侵彻试验前后分别使用高精度的激光扫描仪对多层钢靶板进行三维扫描，通过对靶板的三维点阵云数据处理重构，从而获得靶板三维数字模型。使用编制的靶板破坏形貌分析软件，导入试验前后三维数字模型，选取需要分析的靶板及框架关键节点关键位置，软件通过对比给出各位置的位移数据。最后选取穿孔等破坏严重的局部区域，软件基于最佳拟合，分析计算靶板平面局部的穿孔尺寸、塑性变形区、垂直靶面位移等数据。本发明提供的多层钢靶板侵彻毁伤三维测量系统，可以快速、精确的重构靶板破坏的三维形貌，并通过前后靶板的数字模型比对，获得靶板不同位置处量化的破坏数据。

附图说明

图1为本发明实施例提供的动爆试验前靶板、火箭撬在初始坐标系的示意图；

图2为本发明实施例提供的动爆试验后等效靶板变形量示意图。