[發明專利]多通道寬應變寬溫域高安全性的推進劑壓縮應力測試裝置

在審

• 申請號: 201910080305.0
• 申請日: 2019-01-28
• 公開（公告）號: CN109870356A
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 閆東峰;謝侃;魏志軍;白龍;王寧飛
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/02
• 代理公司: 北京理工正陽知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 鄔曉楠

本發明涉及一種多通道寬應變寬溫域高安全性的推進劑壓縮應力測試裝置，屬于材料力學性能測試技術領域。多通道寬應變寬溫域高安全性的推進劑壓縮應力測試裝置，包括：可更換減速裝置、保溫箱、安全箱、多通道傳感器、多通道測試平臺和材料試驗機壓桿。所述可更換減速裝置用于控制材料試驗機壓桿上下移動；安全箱位于保溫箱外側；多通道測試平臺置于保溫箱底部；測試數據通過多通道傳感器采集。本發明能夠同時適用于低應變率(0～1/s)和中應變率(1～100/s)測試，且能夠保證無系統誤差。

技術領域

本發明涉及一種多通道寬應變寬溫域高安全性的推進劑壓縮應力測試裝置，屬于材料力學性能測試技術領域。

背景技術

固體推進劑是固體火箭發動機的核心構成部分，隨著軍事裝備技術的發展，諸如炮射導彈等大載荷裝備的出現使得推進劑的力學性能也受到嚴峻的考驗。因此，測試推進劑的力學性能成為新時代武器裝備發展的研究重點。固體推進劑工作環境復雜，除了要承受高過載外，其溫度環境也劇烈變化。同時，由于推進劑的危險性，如何在實驗中安全高效的測試推進劑性能十分重要。

推進劑在高軸向發射過載條件下推進劑裝藥變形達到中應變率(0～100/s)水平。同時，炮射導彈在運輸、使用中可能承受-50～70℃的惡劣溫度條件，在不同溫度環境下推進劑力學性能發生變化，嚴重影響其抗過載能力。在裝藥抗過載設計中需要建立考慮不同溫度下的應變率相關本構模型，通過應用到有限元計算進行不同溫度下改性雙基推進劑抗過載結構設計。

目前，國內對于推進劑低應變率水平(應變率<1/s)壓縮試驗技術比較成熟，采用材料萬能試驗機結合原位保溫的方式能夠獲得不同溫度下推進劑低應變率水平應力應變響應。而對于中應變率(1～100/s)范圍的壓縮試驗，現有技術能夠完成常溫狀態的推進劑力學響應測試(CN104237018B)。但對于寬應變率(0～100/s)，國內目前一般采用分別測試，即分為低應變(<1/s)和中應變(1～100/s)，會存在應為系統誤差導致的寬應變率不準確；不同溫度條件的力學響應測試存在一定困難，中應變率條件下高速動作在相對密封的低應變率原位保溫裝置會產生較大的壓力擾動，降低測試精度；同時，含能的改性雙基推進劑在高速壓縮時，在低溫條件下可能發生碎片飛濺，而高溫條件下可能出現燃燒或爆炸的安全隱患；此外，中應變率測試方法一般一次只能測試一個試樣，效率低下。因此需要設計滿足不同試驗溫度條件、滿足寬應變率調節的同時，具有高精度、更高安全性和高效的測試方法。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術推進劑寬應變率測試不準確的問題，提供一種多通道寬應變寬溫域高安全性的推進劑壓縮應力測試裝置，該裝置可以安全有效地同時進行多個推進劑藥柱的檢測，且測試精度高。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的。

多通道寬應變寬溫域高安全性的推進劑壓縮應力測試裝置，包括：可更換減速裝置、保溫箱、安全箱、多通道傳感器、多通道測試平臺和材料試驗機壓桿。

所述可更換減速裝置用于控制材料試驗機壓桿上下移動；安全箱位于保溫箱外側；多通道測試平臺置于保溫箱底部；測試數據通過多通道傳感器采集。

所述安全箱能夠完全包裹壓桿與平臺；

所述材料試驗機的傳動方式為液壓式。

所述可更換液壓減速裝置，能夠更換不同的材料試驗機壓桿，使材料試驗機壓桿以不同的速度前進，以便能夠同時適用于低應變率(0～1/s)和中應變率(1～100/s)測試，且能夠保證無系統誤差。

有益效果

1、本發明的多通道寬應變寬溫域高安全性的推進劑壓縮應力測試裝置，采用多通道測試系統，將平臺分為多個通道，每個通道的傳感器也分別放置，可同時測試多個推進劑樣件。