[實(shí)用新型]一種高壓氣控制的物體多角度高速入水實(shí)驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920332334.7
• 申請(qǐng)日: 2019-03-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN209589420U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 明付仁;張阿漫;張曉龍;王詩(shī)平;劉云龍;劉丙祥;崔璞;張帥
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01M10/00
• 分類(lèi)號(hào): G01M10/00;F41B11/70;F41B11/62;F41B11/50;F41A21/32;F41A21/28
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本實(shí)用新型屬于物體高速入水實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域。具體涉及一種高壓氣控制的物體多角度高速入水實(shí)驗(yàn)裝置。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了同一套裝置滿(mǎn)足多種實(shí)驗(yàn)工況的需求，最高可以實(shí)現(xiàn)物體入水速度600m/s，入水角度在0～90度。本實(shí)用新型采用發(fā)射物彈托裝置將發(fā)射物夾持，可以滿(mǎn)足多尺寸形狀的發(fā)射物，并在發(fā)射裝置槍管端添加彈托收集器和泄氣裝置，避免高壓氣對(duì)物體入水瞬間的影響。并在發(fā)射物內(nèi)安裝加速度傳感器，可記錄在入水過(guò)程中物體的加速度變化過(guò)程。陣列光源使高速攝像機(jī)拍攝的入水過(guò)程更加清晰，以滿(mǎn)足不同工況下的高精度實(shí)驗(yàn)，并且具有較好的操作性和重復(fù)性，并且在高壓氣罐上安裝手動(dòng)泄氣裝置，可手動(dòng)泄氣，安全可靠。裝置結(jié)構(gòu)緊湊靈活，整體所占空間小。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于物體高速入水實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域。具體涉及一種高壓氣控制的物體多角度高速入水實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

結(jié)構(gòu)入水問(wèn)題的重要工程價(jià)值，對(duì)于該問(wèn)題的研究受到國(guó)內(nèi)外科研人員的重視，結(jié)構(gòu)物入水是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，分別低速和高速，目前對(duì)于低速結(jié)構(gòu)入水問(wèn)題的研究，無(wú)論從實(shí)驗(yàn)、理論推導(dǎo)和數(shù)值模擬均已經(jīng)取得較大進(jìn)展，但對(duì)于結(jié)構(gòu)物高速入水問(wèn)題的研究還未取得突破性的進(jìn)展。結(jié)構(gòu)物高速入水研究，逐漸成為國(guó)內(nèi)國(guó)防科研領(lǐng)域的重點(diǎn)。

結(jié)構(gòu)物在從空氣高速射入水中的過(guò)程，氣體、液體還有結(jié)構(gòu)物相互作用，導(dǎo)致自由液面瞬間變化，力學(xué)模型復(fù)雜。研究入水問(wèn)題對(duì)結(jié)構(gòu)物入水初期至關(guān)重要，關(guān)乎結(jié)構(gòu)物承受巨大跨介質(zhì)載荷沖擊時(shí)，其結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。尤其是在結(jié)構(gòu)物高速入水產(chǎn)生的超空泡的研究，而入水空泡形態(tài)的確定是預(yù)測(cè)入水初期水彈道的關(guān)鍵因素，對(duì)空泡形成的發(fā)展、閉合、潰滅、全濕等階段研究也沒(méi)有突破性的理論支撐，因此對(duì)結(jié)構(gòu)物高速入水實(shí)驗(yàn)的研究具有實(shí)用以及科研價(jià)值。目前，現(xiàn)有技術(shù)存在以下幾點(diǎn)不足：

1.物體入水速度限制較大，無(wú)法模擬高速或超高速的工況；

2.只考慮了單一形狀物體高速入水的工況，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)同一套裝置滿(mǎn)足多種入水工況的需求；

3.對(duì)入水角度的限制較大，無(wú)法實(shí)現(xiàn)物體從0～90度的入水角度需求；

4.物體高速入水實(shí)驗(yàn)一般應(yīng)用水池，耗費(fèi)巨大且高速攝像機(jī)記錄的物理現(xiàn)象不清晰；

5.沒(méi)有對(duì)物體高速入水后，高壓尾氣對(duì)自由液面的影響考慮在內(nèi)，無(wú)法捕捉真實(shí)物體入水情況；

6.對(duì)實(shí)驗(yàn)人員和裝置的保護(hù)不足，由于高壓的存在容易造成實(shí)驗(yàn)人員的傷害。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供能滿(mǎn)足多種實(shí)驗(yàn)工況的需求、實(shí)現(xiàn)不同尺寸形狀的物體以不同的入水角度高速入水的一種高壓氣控制的物體多角度高速入水實(shí)驗(yàn)裝置。

本實(shí)用新型的目的通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種高壓氣控制的物體多角度高速入水實(shí)驗(yàn)裝置，包括發(fā)射裝置和支架，所述的發(fā)射裝置包括高壓氣罐；所述的高壓氣罐上設(shè)有隔離電磁閥和觸發(fā)電磁閥；所述的隔離電磁閥的一端與高壓氣罐相連，另一端與空氣壓縮機(jī)相連；所述的觸發(fā)電磁閥的一端與高壓氣罐相連，另一端與槍管相連；所述的支架上安裝有升降平臺(tái)，升降平臺(tái)上安裝有角度調(diào)節(jié)裝置；所述的角度調(diào)節(jié)裝置包括推桿電機(jī)，推桿電機(jī)與高壓氣罐的氣罐頂蓋連接板相連；所述的觸發(fā)電磁閥與槍管的連接處安裝有發(fā)射物彈托裝置，槍管的另一端安裝有彈托收集器及泄氣裝置。

本實(shí)用新型還可以包括：

所述的發(fā)射物彈托裝置包括彈托與彈托底，彈托與彈托底內(nèi)部嵌有橡膠彈夾，橡膠彈夾上設(shè)有開(kāi)口槽；所述的彈托收集器與泄氣裝置連接處設(shè)有彈托緩沖環(huán)，所述的泄氣裝置四周開(kāi)有泄氣孔。

所述的高壓氣罐上安裝有手動(dòng)泄氣裝置和壓力變送器；所述的手動(dòng)泄氣裝置包括手動(dòng)泄氣三通，手動(dòng)泄氣三通進(jìn)氣端通過(guò)高壓管與高壓氣罐相連，手動(dòng)泄氣三通的出氣端設(shè)置有泄氣螺栓，手動(dòng)泄氣三通的另一端與壓力表相連。