[發明專利]一種測試材料動態性能的氣體炮裝置

無效

• 申請號: 201010141475.4
• 申請日: 2010-04-08
• 公開（公告）號: CN101782484A
• 公開（公告）日: 2010-07-21
• 發明（設計）人: 焦楚杰;浣石;蔣國平;高樂
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/307
• 代理公司: 廣州市一新專利商標事務所有限公司 44220
• 代理人: 馬麗麗

技術領域

本實用新型涉及的是一種測試材料動態性能的氣體炮裝置，屬于 材料測試裝置的領域。

背景技術

近年來，國內外紛紛對高強混凝土和鋼纖維高強混凝土進行抗常 規武器侵徹和爆炸的試驗研究。材料狀態方程主要通過試驗得到，這 方面的試驗還很不夠。氣體炮是當前實驗用的沖擊加載裝置，氣體炮 可以高速發射彈丸與試驗材料撞擊來進行加載。90年代，Grady等就 已經開始利用氣體炮得到沖擊壓縮下的Hugoniot數據，嚴少華(高 強混凝土及鋼纖維高強混凝土高壓狀態方程的實驗研究，解放軍理工 大學學報，2000，1(6)：49-53.)等進行平板撞擊實驗。氣體炮試驗 通常要求撞擊后，通常要求沖擊波在一維的狀態下進行傳播，同時， 本試驗為了數據處理方便，希望能采用對稱碰撞，因此，設計需要對 沖擊的彈與試塊進行設計。

實用新型內容

本實用新型需要解決的技術問題是提供一種測試材料動態性能 的氣體炮裝置，該種裝置能夠測試材料動態性能。

本實用新型解決技術問題可以通過采取如下技術方案：

一種測試材料動態性能的氣體炮裝置，其特征是：包括的彈與飛 片的組合，以及組合試件，彈與飛片的組合、組合試件兩者分離；彈 與飛片的組合包括彈體和飛片，彈體和飛片分別為圓柱體，彈體的前 端設有飛片座，該飛片座由彈體的前端面的中部向內凹進形成，飛片 置于飛片座內，飛片座的大小與飛片大小相匹配，飛片與飛片座的側 壁緊配合；組合試件在同一方向上依次設有至少三個臺階，各個臺階 上分別設有探測點；所述組合試件的材料與飛片的材料相同。

本實用新型解決技術問題還可以進一步采取以下改進：

彈體的下端面的中部向內凹進。

彈體的側面設有徑向向內凹進的環形凹槽，凹槽內設有使彈體與 炮管緊配合的橡膠環。

所述飛片座的側壁設有環形凹槽，凹槽內設有使飛片與飛片座緊 配合的橡膠環。

各探測點分別設有探針。

還包括靶環，組合試件穿過靶環，組合試件通過環氧樹脂與靶環 連接。

本實用新型具有以下技術效果：

本實用新型裝置進行實驗應用時，探針安裝在臺階靠內處，彈與 飛片的組合通過氣體炮驅動與組合試件碰撞后，沖擊波在被測材料即 組合試件中傳播，通過讀取探針位置的脈沖起跳時間，(速度＝位移/ 時間)得到沖擊波的速度。經過實驗表明，與標準的材料參數相比， 具有很高的精度，結果表明該裝置可以作為測試材料動態性能的裝 置。

附圖說明

圖1是本實用新型裝置示意圖。

圖2是本實用新型裝置應用安裝示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本實用新型進行具體描述。

如圖1、圖2所示，測試材料動態性能的氣體炮裝置，包括的彈 與飛片的組合1，以及組合試件2，彈與飛片的組合1、組合試件2 兩者分離。彈與飛片的組合1包括彈體3和飛片4，彈體3和飛片4 分別為圓柱體，彈體3的前端設有飛片座，該飛片座由彈體3的前端 面的中部向內凹進形成，飛片座的大小與飛片4大小相匹配，飛片4 置于飛片座內，飛片4與飛片座的側壁緊配合。為了實現緊配合，所 述飛片座的側壁設有環形凹槽，凹槽內設有使飛片與飛片座緊配合的 橡膠環5。飛片安裝于飛片座后要求與彈體前端表面平齊或略高。彈 體的側面設有徑向向內凹進的環形凹槽，凹槽內設有使彈體與炮管緊 配合的橡膠環6。彈體3的下端面的中部向內凹進7。

組合試件2在同一方向上依次設有至少三個臺階，各個臺階上分 別設有探測點，各探測點分別設有探針11。所述組合試件2的材料 與飛片4的材料相同。還包括靶環8，組合試件2穿過靶環，組合試 件2通過環氧樹脂9與靶環8連接。

如圖2所示，進行實驗應用時，探針安裝在臺階靠內處，彈與飛 片的組合放于炮管10中。彈與飛片的組合通過氣體炮驅動與組合試 件碰撞后，沖擊波在被測材料即組合試件中傳播，通過讀取探針位置 的脈沖起跳時間，(速度＝位移/時間)得到沖擊波的速度。

實驗采用對稱碰撞，多層組合試樣實際上只是采用了一個厚度為1cm的紫銅，探針測得2個位置的時間差，于是D＝s/t，而對 于對稱碰撞，u＝2v，u為質速，v為彈速。用實驗結果與標準的 Hugoniot曲線比較，可以得到實驗誤差。