[發明專利]一種多介質耦合可視加載防護艙組件和使用方法

有效

• 申請號: 201610319588.6
• 申請日: 2016-05-13
• 公開（公告）號: CN105841911B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 任鵬;田阿利;沈超明
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: G01M7/08
• 分類號: G01M7/08
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明涉及一種多介質耦合可視加載防護艙組件和使用方法，屬于一種對中高速撞擊加載艙的改進。

背景技術

高速撞擊加載防護艙是“彈體侵蝕”及“艦艇多介質條件下結構防護”研究領域中進行中速及高速撞擊模擬實驗的主要實驗設備，該設備可對目標結構的邊界條件進行約束，同時可對彈體進行回收。現有的加載防護艙，其特點是可對彈體進行回收，但無法實現目標結構的多角度加載，只能對測試結構進行正撞擊。同時，艦艇結構處于氣液多介質耦合環境中，而現有防護艙無法實現氣背、液背、液艙等多環境的模擬加載實驗。

發明內容

本發明的目的是為解決已有加載防護艙無法實現在多介質耦合環境下的多角度入射可視加載問題，提供一種多介質耦合可視加載防護艙。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種多介質耦合可視加載防護艙組件，包括防護外艙、加載內艙，防護外艙內部包括一個封閉的實驗空腔A，在防護外艙頂部的壁面上設置有若干用于加注實驗介質的注水孔，在防護外艙底部的壁面上設置有若干用于排出實驗介質的排水孔，注水孔和排水孔上設置有塞塊；在實驗空腔A的軸向一端部設置有一個入射口A，在所述入射口上固定有一個入射口A蓋板，在入射口A蓋板上設置有輕氣炮發射管安裝孔；在防護外艙內部配套有可拆卸式的配套夾具或加載內倉；其中配套夾具包括一個用于固定目標試樣的固定架，所述固定架與防護外艙內壁之間可拆式連接；所述加載內艙包括一個封閉殼體，在封閉殼體內部設置有一個實驗空腔B，實驗空腔B上設置有一個與入射口A對應的入射口B。

作為本發明的進一步改進，所述注水孔為螺紋孔，所述塞塊為螺釘。

作為本發明的進一步改進，所述固定架包括設置在防護外艙內壁的若干組支座，每組支座包括一個滑動桿和設置在滑動桿兩端的調節支架，調節支架與防護外艙內壁固定連接；所述固定架還包括一個目標試樣夾持架，目標試樣夾持架的邊緣與每組支架的滑動桿固定連接，夾持架可沿滑動桿滑動。

作為本發明的進一步改進，所述滑動桿為螺桿，在滑動桿上通過螺紋連接有兩組用于夾持試樣支持架的螺母。

作為本發明的進一步改進，在所述防護外艙的外壁上設置防護外艙可視窗口，在加載內艙上設置有與防護外艙可視窗口對應的加載內艙可視窗口。

一種多介質耦合可視加載防護艙組件的使用方法，包括方法A和方法B；

方法A包括如下步驟：

步驟A-1：將配套夾具安裝到防護外艙內，用螺栓將目標試樣固定到固定架上，將入射口A蓋板通過螺栓與防護外艙的入射口A連接，將輕氣炮發射管安裝到防護外艙外側，使得入射口A的軸線與輕氣炮發射管的軸線同軸，且發射口端部與入射口A間距小于20mm；

步驟A-2：通過塞塊將排水孔密封，利用塑料薄膜將防護外艙的入射口密封；通過注水孔向防護外艙中注水直到防護外艙中的空氣完全排出；

步驟A-3：通過輕氣炮發射管發射彈丸對固定架上的目標試樣進行撞擊。

方法B包括如下步驟：

步驟B-1:將加載內艙安裝到防護外艙內，使得入射口B朝向入射口A且與入射口A同軸放置，將入射口A蓋板通過螺栓與防護外艙的入射口A連接，將輕氣炮發射管安裝到防護外艙外側，使得入射口A的軸線與輕氣炮發射管的軸線同軸，且發射口端部與入射口A的間距小于20mm，將目標試樣通過螺栓安裝到加載內艙與入射口A相對的面上；

步驟B-2：通過塞塊將排水孔密封，利用塑料薄膜將將入射口B密封；

步驟B-3：在防護外艙內住滿水、在加載內艙內注滿空氣或在防護外艙內注滿空氣、在加載內艙注滿水；通過輕氣炮發射管發射彈丸沿入射口A的軸線打入防護外倉內部對安裝在加載內艙上的目標試樣進行撞擊，從而實現前水后氣或前氣后水的撞擊實驗。

作為本發明的進一步改進，所述步驟A-2和步驟B-3還包括通過注水孔在防護外倉內注入低溫介質的步驟。

作為本發明的進一步改進，所述低溫介質為液氮。

本發明的有益效果是：

本發明通過可拆卸的艙體和支架，同時通過對支架的調節，實現空氣中常溫及低溫條件下，不同入射角度的中高速撞擊實驗；實現水下不同入射角度的中高速撞擊實驗；能夠進行前水后氣結構、液艙及前氣后水結構的中高速撞擊實驗。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明

圖1是多介質耦合可視加載防護艙連接配套夾具3的主視圖；

圖2是多介質耦合可視加載防護艙俯視圖；