[實(shí)用新型]一種用于霍普金森壓桿的雙子彈電磁驅(qū)動(dòng)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520937621.2
• 申請(qǐng)日: 2015-11-20
• 公開（公告）號(hào): CN205209869U
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 湯立群;謝倍欣;史景倫;劉澤佳;蔣震宇;劉逸平;姜錫權(quán);趙偉健;佘翰笙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/02
• 分類號(hào): G01N3/02
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 羅觀祥

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及測(cè)試材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能領(lǐng)域，具體涉及一種用于霍普金森 壓桿的雙子彈電磁驅(qū)動(dòng)裝置。

背景技術(shù)

分離式霍普金森壓桿(SHPB)技術(shù)是一種測(cè)試材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的實(shí)驗(yàn)方 法，自1949年由Kolsky提出以來(lái)已經(jīng)普遍應(yīng)用于工程材料在高應(yīng)變率下的力學(xué) 性能測(cè)試。霍普金森壓桿裝置中的子彈是其重要組成部分，其作用是以一定速 度撞擊入射桿以產(chǎn)生一個(gè)入射波對(duì)試件進(jìn)行加載，而讓子彈獲得速度的裝置稱 為驅(qū)動(dòng)裝置。目前，常見(jiàn)的霍普金森壓桿中的驅(qū)動(dòng)裝置主要分為高壓氣體加載 和電磁加載兩種，用高壓氣體驅(qū)動(dòng)子彈的不足之處在于無(wú)法精確控制子彈的速 度、保證實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性，而常規(guī)電磁驅(qū)動(dòng)裝置雖然能精確控制子彈的速度，但 要求子彈為鐵磁材料，否則要在子彈外纏繞線圈，這不僅對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度提出更高 要求而且會(huì)對(duì)入射波形產(chǎn)生干擾，而當(dāng)前對(duì)許多低模量材料的測(cè)試需要用到模 量較低的非鐵磁材料子彈和桿件。常規(guī)電磁驅(qū)動(dòng)裝置還要引入一個(gè)復(fù)雜的防反 拉設(shè)計(jì)以防止子彈經(jīng)過(guò)軌道中部后電磁力反向造成的子彈減速。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有霍普金森壓桿的電磁驅(qū)動(dòng)裝置在驅(qū)動(dòng)非電磁材料子彈的復(fù)雜 性及需要一個(gè)防反拉設(shè)計(jì)的不足，本實(shí)用新型提出一種用于霍普金森壓桿的雙 子彈電磁驅(qū)動(dòng)裝置。

本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種用于霍普金森壓桿的雙子彈電磁驅(qū)動(dòng)裝置，包括主導(dǎo)軌及主子彈，還 包括副導(dǎo)軌、副子彈及緩沖裝置，所述副導(dǎo)軌與主導(dǎo)軌連接，且副導(dǎo)軌內(nèi)徑小 于主導(dǎo)軌的內(nèi)徑，所述主子彈與主導(dǎo)軌連接，所述副子彈與副導(dǎo)軌連接，所述 緩沖裝置設(shè)置在主、副導(dǎo)軌的連接處，在初始時(shí)刻，主子彈位于主導(dǎo)軌的前端， 且與副子彈相抵。

所述主子彈由鐵磁材料制成，所述副子彈由非鐵磁材料制成。

所述主、副子彈通過(guò)滾動(dòng)支撐分別與主導(dǎo)軌及副導(dǎo)軌連接。

所述滾動(dòng)支撐包括多個(gè)滾輪。

所述主、副導(dǎo)軌均為空心圓柱體。

當(dāng)主導(dǎo)軌上的線圈通電后，主子彈會(huì)逐漸被加速并推動(dòng)副子彈向后運(yùn)動(dòng)， 當(dāng)主子彈經(jīng)過(guò)主導(dǎo)軌中部時(shí)，由于電磁力反向會(huì)造成主子彈減速，而非鐵磁材 料制成的副子彈不受反向電磁力影響因而會(huì)繼續(xù)以原速度運(yùn)動(dòng)，此刻主子彈與 副子彈開始分離，副子彈原速度發(fā)射。

本實(shí)用新型的有益效果：

本實(shí)用新型降低常規(guī)電磁驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)非電磁材料子彈的難度及復(fù)雜性， 本實(shí)用新型所提出的用于霍普金森壓桿的雙子彈電磁驅(qū)動(dòng)裝置能簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)對(duì) 非電磁材料子彈的加載，并且利用了反向電磁力對(duì)電磁材料子彈的減速作用， 避免了防反拉設(shè)計(jì)的引入。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新 型的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例

常規(guī)電磁驅(qū)動(dòng)裝置的一般結(jié)構(gòu)只包含一段主導(dǎo)軌和一個(gè)主子彈，如果主子 彈是鐵磁材料則以電磁力將其加速發(fā)射，如果主子彈是非鐵磁材料就需要在子 彈外纏上線圈再以電磁力驅(qū)動(dòng)。

如圖1結(jié)構(gòu)所示，包括主導(dǎo)軌2及主子彈1，還包括副導(dǎo)軌4、副子彈3及 緩沖裝置5，所述副導(dǎo)軌4與主導(dǎo)軌2連接，且副導(dǎo)軌內(nèi)徑小于主導(dǎo)軌的內(nèi)徑， 所述主子彈1與主導(dǎo)軌2滑動(dòng)連接，所述副子彈3與副導(dǎo)軌4連接，所述緩沖 裝置5設(shè)置在主、副導(dǎo)軌的連接處，在初始時(shí)刻，主子彈1位于主導(dǎo)軌2的前 端，且與副子彈3相抵，因而會(huì)被主子彈推動(dòng)著運(yùn)動(dòng)。

所述主、副導(dǎo)軌均為圓柱體。

本實(shí)施例主子彈、副子彈均采用滾動(dòng)支撐與主導(dǎo)軌及副導(dǎo)軌連接，子彈與導(dǎo) 軌間的接觸方式要求摩擦力很小，也可以采用其他滑動(dòng)支架或者潤(rùn)滑油等。

所述主子彈1由鐵磁材料制成，所述副子彈3由非鐵磁材料制成。

滾動(dòng)支撐包括多個(gè)滾輪6，主子彈具體是通過(guò)4個(gè)滾輪與主導(dǎo)軌滑動(dòng)連接， 副子彈具體是通過(guò)8個(gè)滾輪與副導(dǎo)軌滑動(dòng)連接。

當(dāng)主導(dǎo)軌上的線圈通電后，主子彈會(huì)逐漸被加速并推動(dòng)副子彈向后運(yùn)動(dòng)。 當(dāng)主子彈經(jīng)過(guò)主導(dǎo)軌中部時(shí)，由于電磁力反向會(huì)造成主子彈減速，而非電磁材 料制成的副子彈不受反向電磁力影響因而會(huì)繼續(xù)以原速度運(yùn)動(dòng)，也就是說(shuō)主子 彈與副子彈從此刻開始分離。最終主子彈減速運(yùn)動(dòng)至主導(dǎo)軌末端被緩沖器或其 他減速裝置阻攔，而副子彈以原速度被發(fā)射。

實(shí)施例1