[發(fā)明專利]一種金屬藥型罩材料聚能射流平均直徑的預(yù)測方法及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010146883.2
• 申請日: 2020-03-05
• 公開（公告）號: CN111322974B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉金旭;張松;蔡奇;李樹奎;賀川;馮新婭;劉興偉
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號: G01B21/10
• 分類號: G01B21/10;G01M10/00;G01N33/20
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 劉瀟

1.一種金屬藥型罩射流平均直徑的預(yù)測方法，包括以下步驟：

(1)根據(jù)金屬藥型罩射流形成及運動過程中的應(yīng)力狀態(tài)，結(jié)合金屬藥型罩的材料屬性在射流形成及運動過程中對射流形態(tài)的作用機理，構(gòu)建射流平均直徑-材料屬性關(guān)系式；

所述材料屬性包括密度、縱波波速、高應(yīng)變率抗壓強度、高應(yīng)變率壓縮斷裂應(yīng)變、高溫抗拉強度和高溫拉伸斷裂應(yīng)變；所述高應(yīng)變率抗壓強度和高應(yīng)變率壓縮斷裂應(yīng)變的應(yīng)變率獨立地≥1×10³/s；所述高溫抗拉強度和高溫拉伸斷裂應(yīng)變的溫度獨立地≥700℃；

(2)將所述金屬藥型罩的材料屬性代入所述步驟(1)得到的射流平均直徑-材料屬性關(guān)系式中，擬合得到射流平均直徑-材料屬性方程式；

(3)提供待測金屬藥型罩的材料屬性，利用所述步驟(2)得到的射流平均直徑-材料屬性方程式得到待測金屬藥型罩聚能射流的平均直徑預(yù)測值；

所述射流平均直徑-材料屬性關(guān)系式的數(shù)學(xué)方程如式II所示：

式II中，r_j表示射流平均直徑，單位mm；

V₀表示藥型罩初始體積，單位cm³；

k、M和N表示參量，為常數(shù)；

ε_hc表示高應(yīng)變率壓縮斷裂應(yīng)變，無量綱；

σ_hc表示高應(yīng)變率抗壓強度，單位為MPa；

σ_HT表示高溫抗拉強度，單位為MPa；

ρ₀表示密度，單位為kg/m³；

C₀表示縱波波速，單位為m/s；

ε_HT表示高溫拉伸斷裂應(yīng)變，無量綱。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)測方法，其特征在于，所述金屬藥型罩的幾何結(jié)構(gòu)為空心圓錐；所述空心圓錐的內(nèi)壁母線與外壁母線平行；所述空心圓錐的錐角為60～90°；所述空心圓錐的壁厚為0.5～3mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)測方法，其特征在于，所述射流平均直徑-材料屬性關(guān)系式如式I所示：

式I中，r_j表示射流平均直徑，單位mm；

V₀表示藥型罩初始體積，單位cm³；

∝表示正比于；

ε_hc表示高應(yīng)變率壓縮斷裂應(yīng)變，無量綱；

σ_hc表示高應(yīng)變率抗壓強度，單位為MPa；

σ_HT表示高溫抗拉強度，單位為MPa；

ρ₀表示密度，單位為kg/m³；

C₀表示縱波波速，單位為m/s；

ε_HT表示高溫拉伸斷裂應(yīng)變，無量綱。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)測方法，其特征在于，所述射流平均直徑-材料屬性關(guān)系式的數(shù)學(xué)方程如式II-2所示：

式II-2中，r_j表示射流平均直徑，單位mm；

V₀表示藥型罩初始體積，單位cm³；

ε_hc表示高應(yīng)變率壓縮斷裂應(yīng)變，無量綱；

σ_hc表示高應(yīng)變率抗壓強度，單位為MPa；

σ_HT表示高溫抗拉強度，單位為MPa；

ρ₀表示密度，單位為kg/m³；

C₀表示縱波波速，單位為m/s；

ε_HT表示高溫拉伸斷裂應(yīng)變，無量綱。

5.權(quán)利要求1～4任一項所述預(yù)測方法在指導(dǎo)藥型罩的材料設(shè)計中的應(yīng)用。