[發明專利]一種巴西試驗過程炸藥缺陷生成測試方法

有效

• 申請號: 202110818086.9
• 申請日: 2021-07-20
• 公開（公告）號: CN113466044B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 陶俊;王曉峰;刁小強;戴致鑫;韓仲熙
• 申請（專利權）人: 西安近代化學研究所
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N29/14
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 王孝明

本發明提供了一種巴西試驗過程炸藥缺陷生成測試方法，該方法布置光源、高速攝影機和聲發射儀，巴西試驗過程炸藥缺陷生成測試結果由三種類型數據組成，三種類型數據包括同一起始時間下的微缺陷?時間曲線、應力?時間曲線以及炸藥藥柱的端面形貌?時間關系；通過三種類型數據獲得時刻A、時刻B、時刻C和時刻D的參數以及炸藥藥柱力學失效的力學強度，從而獲得巴西試驗過程炸藥藥柱缺陷生成參數。本發明的方法能獲取炸藥藥柱內部的缺陷參數。聲發射通過接收和分析材料的聲發射信號來評定材料性能和結構完整性的無損檢測方法，能夠有效獲得炸藥藥柱內部的微缺陷的生成過程。

技術領域

本發明屬于炸藥裝藥損傷特性測試領域，涉及巴西試驗，具體涉及一種巴西試驗過程炸藥缺陷生成測試方法。

背景技術

混合炸藥是一類既具有高爆炸性能又具有低感度的含能材料，在各類武器中使用廣泛，由于混合炸藥在生產、運輸和使用過程中會意外起爆，因此其安全性研究廣受關注。混合炸藥的損傷破壞力學響應是發生意外爆炸的起因，損傷的存在使炸藥力學性能劣化，導致材料破壞甚至敏化形成“熱點”。一般情況下，由于混合炸藥的壓縮強度大于拉伸強度，炸藥在拉伸應力作用下更容易發生斷裂破壞，脆性裂紋尖端釋放的機械能可能會導致局部加熱升溫，或產生新的表面引起摩擦，這些都可能引發點火反應，造成意外起爆。因此，研究混合炸藥的拉伸斷裂損傷特性也是混合炸藥安全性研究的重要內容之一。巴西試驗是常用的混合炸藥拉伸強度測試手段，具有有效性和實用性，巴西試驗過程中混合炸藥的拉伸斷裂損傷特性測試對于炸藥的應用可靠性和安全性均具有重要意義。

國內提出采用高速攝影技術記錄巴西試驗過程，拍攝幅頻為3000s-1(李俊玲等，爆炸與沖擊，2011，31(6)：624-629.)，該方法采用巴西試驗作為間接拉伸加載手段，研究了PBX炸藥試樣拉伸作用下的斷裂損傷特性，采用高速攝影獲得了試樣的破壞過程，能在一定程度上反映巴西試驗過程藥柱的損傷特性。但是該方法存在以下缺點：

第一，受高速攝像的測試特點的限制，只能獲取炸藥藥柱端面的損傷特性和宏觀缺陷生成過程，不能有效表征藥柱內部缺陷參數。

第二，獲取的參數有限，不能深入指導混合炸藥的拉伸斷裂損傷特性研究。藥柱內部微缺陷的產生、微缺陷的累積和內部宏觀缺陷的生成以及擴展到端面形成宏觀缺陷的整個過程無法描述。

因此，急需發展巴西試驗過程炸藥藥柱損傷特性測試方法。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于，提供一種巴西試驗過程炸藥缺陷生成測試方法，解決現有技術中巴西試驗無法獲取細微缺陷生成過程以及獲取參數不全面的技術問題。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案予以實現：

一種巴西試驗過程炸藥缺陷生成測試方法，該方法包括以下步驟：

步驟一，采用萬能試驗機進行炸藥藥柱準靜態下的巴西試驗，分別在萬能試驗機的1.5米處、2米和3米處處布置光源、高速攝影機和聲發射儀，高速攝影機正對萬能試驗機的測試炸藥藥柱端面；光源和樣品角度與高速攝影機與樣品角度存在夾角；

步驟二，準備炸藥藥柱，將炸藥藥柱的圓弧面放置于萬能試驗機的樣品臺上，炸藥藥柱的端面與樣品臺呈90°夾角且正對高速攝影機的鏡頭；將聲發射儀的聲發射傳感器用透明膠帶黏附在炸藥藥柱的圓弧面上；

步驟三，設置測試儀器參數，萬能試驗機采用控制速度方式加載，加載速度為0.2mm·min^-1；高速攝影的檢測頻率為50幀/秒；聲發射儀的采樣頻率為10MHz；

步驟四，同步啟動萬能試驗機的加載動作和高速攝影機、聲發射儀的檢測動作，并開始計時，記錄炸藥藥柱缺陷生成參數，直至炸藥藥柱端面出現宏觀裂紋，停止萬能試驗機的加載、高速攝影機和聲發射儀的測試；