[實用新型]一種實現雙脈沖沖擊加載的夾心彈

無效

• 申請號: 200920063065.5
• 申請日: 2009-01-22
• 公開（公告）號: CN201340236Y
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發明（設計）人: 陳榮;林玉亮;夏開文;覃金貴;盧芳云
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: F42B12/36
• 分類號: F42B12/36
• 代理公司: 國防科技大學專利服務中心
• 代理人: 王文惠

技術領域

本實用新型涉及一種夾心彈，更為具體地涉及一次撞擊能產生兩個脈沖沖擊加載的夾心彈。

背景技術

雙脈沖技術可用來研究裝甲陶瓷的抗沖擊性能，因為在破甲過程中裝甲陶瓷承受初次沖擊破碎后，還要受到后續沖擊作用。雙脈沖夾心彈一次撞擊產生兩個脈沖，可以用于測量和研究裝甲陶瓷以及破碎后粉末的動態沖擊性能。

脈沖間隔可控的雙脈沖加載在爆破工程以及鉆地彈裝藥的研究中也有應用前景。在爆破工程中需要延時起爆以得到可控的破壞模式，而鉆地彈戰斗部的裝藥在鉆地過程中也要受到兩次沖擊，在這些過程中雙脈沖沖擊加載手段十分重要。

目前，尚未發現有關雙脈沖夾心彈的研究和使用資料。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種可以實現脈沖間隔精確可控的雙脈沖沖擊加載的夾心彈。

本實用新型的技術方案是：一種夾心彈由內彈、外彈和外彈端蓋組成。內彈為圓柱體，外彈為一端封閉的圓管，圓管內徑稍大于內彈圓柱體的直徑，圓管空腔部分長度略大于內彈圓柱體長度，外彈端蓋可緊套在外彈開口端將開口封閉。使用時，內彈置于外彈圓管內，外彈端蓋將圓管開口端封閉，端蓋和內彈留有一定的間距。撞擊時，外彈端蓋首先與被撞物體或介質接觸進行第一次脈沖加載，一定時間后，內彈由于慣性撞擊到外彈端蓋上再次對被撞物體或介質進行第二次脈沖加載。

本實用新型可以取得以下技術效果：

1、夾心彈在外彈端蓋撞擊被撞物體或介質產生第一個壓縮加載脈沖后，內彈由于慣性作用將繼續運動撞擊外彈端蓋，并進而對被撞物體或介質產生第二個壓縮加載脈沖，實現一次撞擊產生兩個沖擊脈沖的撞擊效果。

2、夾心彈內彈與外彈端蓋間的間距是精確預留好的，通過對撞擊速度和間距進行計算，可以準確控制前后兩沖擊脈沖間的間隔。

附圖說明

圖1是本實用新型所述的夾心彈結構示意圖；

圖2是預留縫隙d較小時夾心彈工作的波系圖及相應的波形時間曲線；

圖3是預留縫隙d較大時夾心彈工作的波系圖及相應的波形時間曲線。

具體實現方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步的具體說明。

如圖1所示，夾心彈由外彈1、內彈2、外彈端蓋3組成。外彈1是一端封閉、一端開口的圓管，內彈2為一圓柱體，內彈2長度比外彈1的圓管空腔略短，內彈2直徑略小于外彈1的空腔內徑。內彈2可放置于外彈1的空腔內，兩者滑配。內彈2放置于外彈1內后，將外彈端蓋3緊套在外彈1的開口上，內彈2與外彈端蓋之間留有間隙d。外彈1、內彈2和外彈端蓋3的材料和橫截面積可按需要產生的加載脈沖幅度確定，通常選用金屬合金。使用時，外彈端蓋3首先與被撞物體或介質接觸進行第一次脈沖加載，一定時間后，內彈2由于慣性撞擊到外彈端蓋3上再次對被撞物體或介質進行第二次脈沖加載。通過變化間隙d以及調整夾心彈撞擊速度，可以控制兩次加載脈沖的間隔。

下面以夾心彈撞擊與外彈1圓管外直徑相同、材料相同的圓柱形桿為例，說明如何確定兩加載脈沖之間的間隔。

設夾心彈初始速度為V₀，外彈端蓋3碰撞圓柱形桿后，碰撞面質點速度為v＝V₀/2，在圓柱形桿內產生第一個加載脈沖，脈沖寬度為T＝2l₀/C₀，其中l₀為外彈1加外彈端蓋3的長度，C₀為外彈1材料中的一維應力波波速。因為內彈2和外彈端蓋3之間有間距d，碰撞后一段時間內，由于慣性內彈2的速度仍為V₀。若d＝V₀l₀/C₀，則在T＝2l₀/C₀時刻，第一個脈沖加載結束，內彈2撞上外彈端蓋3的內壁，產生第二個脈沖，此時前后兩脈沖剛好能分開。

(1)當內彈2和外彈端蓋3之間的間距d＜V₀l₀/C₀時，如圖2所示，在t₀時刻內外彈之間的縫隙d就已經閉合，前后兩脈沖出現部分疊加，d₁為撞擊開始到縫隙d閉合時外彈的位移，σ為圓柱形桿中某一位置x₁處的壓縮脈沖幅度。兩個脈沖間隔為ΔT＝2d/V₀-2l₀/C₀，為負值，即兩脈沖沒有分開。