[實(shí)用新型]半正弦波壓力載荷發(fā)生裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721164896.2
• 申請(qǐng)日: 2017-09-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN207377913U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程帥;劉文祥;師瑩菊;張德志;李焰;陳博;唐仕英
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西北核技術(shù)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): F15B21/12
• 分類(lèi)號(hào): F15B21/12
• 代理公司: 西安智邦專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 陳廣民

本實(shí)用新型屬于沖擊動(dòng)力學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種半正弦波壓力載荷發(fā)生裝置。半正弦波壓力載荷發(fā)生裝置包括圓柱形的液壓缸和與液壓缸相匹配的活塞；活塞包括沿液壓缸軸向設(shè)置的撞擊柱和沿液壓缸徑向設(shè)置的液壓盤(pán)，撞擊柱一端與液壓盤(pán)中心固定連接，撞擊柱的另一端伸出液壓缸外部；液壓盤(pán)與液壓缸的側(cè)壁間隙配合，液壓盤(pán)與液壓缸的底面之間形成用于填充液壓介質(zhì)的腔室，液壓缸的底面設(shè)置有壓力傳感器。本實(shí)用新型通過(guò)使用截面為“T”字型的活塞壓縮液壓介質(zhì)來(lái)產(chǎn)生單個(gè)脈沖載荷，“T”字型結(jié)構(gòu)在增大活塞與液壓介質(zhì)接觸面積的同時(shí)可以降低活塞的質(zhì)量，從而有效減小載荷脈寬。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于沖擊動(dòng)力學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種半正弦波壓力載荷發(fā)生裝置。

背景技術(shù)

動(dòng)態(tài)加載技術(shù)是沖擊動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究面臨的重要問(wèn)題，對(duì)開(kāi)展材料動(dòng)力學(xué)行為實(shí)驗(yàn)、結(jié)構(gòu)響應(yīng)研究具有重要的意義，其研究成果在國(guó)防、兵器、防護(hù)工程領(lǐng)域均有重要的應(yīng)用。化爆加載技術(shù)是實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)的動(dòng)態(tài)加載技術(shù)之一，產(chǎn)生載荷的時(shí)間尺度約為10-3～10-5s量級(jí)，產(chǎn)生載荷峰值的尺度則跨越10kPa～102MPa多個(gè)量級(jí)，是實(shí)驗(yàn)室中爆炸力學(xué)、爆炸效應(yīng)防護(hù)、結(jié)構(gòu)響應(yīng)研究常用的實(shí)驗(yàn)研究方法。但化爆加載涉及火工品操作，具有一定的危險(xiǎn)性；且相同爆炸當(dāng)量、爆心距條件下，載荷的一致性較差。

為克服化爆加載的上述缺陷，在效應(yīng)防護(hù)、結(jié)構(gòu)響應(yīng)的研究中，可以使用載荷發(fā)生器產(chǎn)生效應(yīng)相似的載荷對(duì)爆炸載荷進(jìn)行替代。利用液壓原理能夠產(chǎn)生半正弦波或三角波載荷，但是現(xiàn)有載荷發(fā)生方法產(chǎn)生的載荷持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，載荷脈沖寬度通常在毫秒量級(jí)以上。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型目的是提供一種半正弦波壓力載荷發(fā)生裝置，解決了現(xiàn)有的液壓載荷發(fā)生方法存在的載荷持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的技術(shù)問(wèn)題。

本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是：一種半正弦波壓力載荷發(fā)生裝置，其特殊之處在于，包括圓柱形的液壓缸和與液壓缸相匹配的活塞；

所述活塞包括沿液壓缸軸向設(shè)置的撞擊柱和沿液壓缸徑向設(shè)置的液壓盤(pán)，所述撞擊柱一端與液壓盤(pán)中心固定連接，撞擊柱的另一端伸出液壓缸外部；所述液壓盤(pán)與液壓缸的側(cè)壁間隙配合，液壓盤(pán)與液壓缸的底面之間形成用于填充液壓介質(zhì)的腔室，所述液壓缸的底面設(shè)置有壓力傳感器。

進(jìn)一步地，上述活塞的撞擊柱與液壓缸之間還安裝有導(dǎo)向塊，所述導(dǎo)向塊的外壁與液壓缸的側(cè)壁緊密貼合，導(dǎo)向塊的中心設(shè)置有供撞擊柱穿過(guò)的通孔；所述導(dǎo)向塊上還設(shè)置有一個(gè)或者多個(gè)供液壓介質(zhì)穿過(guò)的軸向通孔。

進(jìn)一步地，上述撞擊柱與液壓盤(pán)的固定端設(shè)置有倒角，所述撞擊柱伸出液壓缸外部的端部設(shè)置有漸細(xì)的過(guò)渡段。

進(jìn)一步地，上述半正弦波壓力載荷發(fā)生裝置還包括用于驅(qū)動(dòng)活塞的驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括密閉的氣室和與氣室連通的發(fā)射管，氣室與發(fā)射管之間設(shè)置有閥門(mén)；所述氣室上設(shè)置有充氣口，所述發(fā)射管內(nèi)安裝與發(fā)射管內(nèi)壁間隙配合的撞塊。

進(jìn)一步地，上述撞塊的質(zhì)量小于或者等于活塞的質(zhì)量，撞塊的硬度小于活塞的硬度。

進(jìn)一步地，上述活塞的液壓盤(pán)與液壓缸的底面之間形成的腔室內(nèi)安裝有沿液壓缸徑向設(shè)置的濾波板，所述濾波板是與液壓缸側(cè)壁直徑相同的圓形鋼板，濾波板上開(kāi)設(shè)有多個(gè)通孔，所有的通孔均布于同一個(gè)與濾波板同心的圓周上。

進(jìn)一步地，上述液壓缸的底面設(shè)置有濾波孔，所述壓力傳感器通過(guò)濾波孔與液壓缸內(nèi)的液壓介質(zhì)接觸。

本實(shí)用新型還提供一種半正弦波壓力載荷發(fā)生方法，其特殊之處在于，包括以下步驟：

1)搭建半正弦波壓力載荷發(fā)生裝置；

2)驅(qū)動(dòng)裝置撞擊活塞，使活塞在液壓缸內(nèi)產(chǎn)生軸向移動(dòng)；