[發明專利]一種圓筒試驗的簡易試驗裝置和方法

在審

• 申請號: 202010914732.7
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN114137179A
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 許進升;龐嵩林;陳雄
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01N33/22
• 分類號: G01N33/22
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 張祥

本發明公開了一種圓筒試驗的簡易試驗裝置和方法，裝置包括電雷管(1)、傳爆藥(2)、待測裝藥(3)、實驗圓筒(4)、第一組應變片(5)、第二組應變片(6)和采集系統(7)，待測裝藥(3)裝于實驗圓筒(4)內，傳爆藥(2)位于實驗圓筒(4)的一端開口處并與待測裝藥(3)接觸，電雷管(1)與傳爆藥(2)接觸；第一組應變片(5)和第二組應變片(6)分別設置于實驗圓筒(4)的外壁上且二者隔開一預定距離，第一組應變片(5)和第二組應變片(6)分別與采集系統(7)通過半橋電路方式電連接。本發明系統結構簡單、易于加工與操作、成本低，使用大量程應變片替代電探針、氬氣彈及高速掃描照相機等高價測速設備，精度較高。

技術領域

本發明屬于火炸藥爆轟性能測試與評價技術領域，具體為一種圓筒試驗的簡易試驗裝置和方法，適用于炸藥爆炸對金屬加速作功能力的評價。

背景技術

圓筒試驗是評估炸藥對金屬加速作功能力的標準方法之一，是由美國勞倫斯-利弗莫爾(Lawrence Livermore National Laboratory,LLNL)國家實驗室最先建立起來，我國在70年代建立了圓筒試驗并一直沿用至今。圓筒試驗是將炸藥裝入金屬銅圓筒內，在其一端起爆，炸藥爆轟釋放的能量不斷地傳遞給金屬圓筒壁，使其不斷加速、膨脹，直至破裂，采用高速掃面相機拍攝圓筒壁加速膨脹的運動軌跡，可以獲得爆轟對金屬筒壁加速膨脹運動的整個過程。圓筒試驗發展至今，測試精度與穩定性大大提高，已廣泛用于炸藥及推進劑的爆轟性能的評價。但現有的圓筒試驗裝置結構組成和操作復雜。

發明內容

為解決以上問題，本發明提出了一種圓筒試驗的簡易試驗裝置和方法。

為實現以上目的的技術解決方案如下：

一種圓筒試驗的簡易試驗裝置，包括電雷管、傳爆藥、待測裝藥、實驗圓筒、第一組應變片、第二組應變片和采集系統，所述待測裝藥裝于所述實驗圓筒內，所述傳爆藥位于所述實驗圓筒的一端開口處并與所述待測裝藥接觸，所述電雷管與所述傳爆藥接觸；

所述第一組應變片和第二組應變片分別設置于所述實驗圓筒的外壁上且二者隔開一預定距離，所述第一組應變片和第二組應變片分別與采集系統通過半橋電路方式電連接。

進一步地，所述實驗圓筒為圓筒形銅管。

進一步地，所述傳爆藥為TNT炸藥。

進一步地，所述傳爆藥長度20mm，所述待測裝藥直徑為25.4mm、長度為305mm，所述銅管內徑為25.4mm，長度為305mm。

進一步地，所述第一組應變片沿周向貼于所述銅管的1/3處，所述第二組應變片沿周向貼于所述銅管的2/3處。

根據上述的圓筒試驗的簡易試驗裝置的試驗方法，所述方法包括以下步驟：

步驟一：先將連接有導線的第一組應變片、第二組應變片粘貼于實驗圓筒上，保證應變片沿周向粘貼平整，并按應變片半橋電路的方式連接，通過采集系統的電橋電路是否平衡判斷其是否合格；

步驟二：連接第一組應變片、第二組應變片與采集系統之間的導線，確定其半橋電路工作正常，而后將傳爆藥以電工膠帶方式固定于實驗圓筒一端，保證其與實驗圓筒及待測裝藥的同軸度不超過0.5mm，最后將電雷管使用電工膠帶固定于傳爆藥一端，安裝過程中，電雷管導線處于短路狀態；

步驟三：待人員撤至安全地帶后，激發電雷管，測得實驗圓筒在爆炸瞬間的圓筒周向應變，從而得到圓筒壁膨脹距離曲線、圓筒壁徑向膨脹速度曲線和待測裝藥的爆速v。

進一步地，所述步驟三具體包括：

實驗圓筒外表面的周向應變ε與徑向位移μ存在關系：

μ＝R-R₀＝εR₀ (1)