CN106198918A - 用于实现二次加载的落锤撞击试验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于实现二次加载的落锤撞击试验装置，它包括底座、样品套、惰性环、炸药腔体、击柱和落锤，所述样品套设置于所述底座上，所述惰性环设置于所述样品套内，所述击柱下端位于所述惰性环内且击柱位于所述样品套上方，所述样品套与所述击柱之间围成一个用于放置炸药的炸药腔体，所述击柱上方设置落锤，所述落锤由一级锤体、缓冲层和二级锤体组成，所述一级锤体、缓冲层和二级锤体由下至上依次设置。本发明可在一次试验中对炸药进行二次撞击加载，得到炸药的撞击安全性数据，从而更好地评价炸药在二次撞击加载作用下的安全性。

Description

用于实现二次加载的落锤撞击试验装置
技术领域
本发明涉及含能材料力学响应、安全性评价技术领域，具体涉及评价含能材料在二次加载作用下安全性的一种试验装置。
背景技术
在侵彻武器穿靶过程中，整个战斗部会承受很高的过载(可达数万个g)。在侵彻过程中，由于应力波在装药内多次反射，战斗部内部装药会经历多次加载-卸载过程。这一过程的特点是多次高幅值(几百兆帕)长脉冲(毫秒级)加载和卸载。在这一过程中，炸药内部可能形成裂纹，并存在内部界面间的相对移动和摩擦，这些现象会导致炸药在侵彻过程中发生点火，将给侵彻条件下炸药装药安全性带来严酷的考验。人们对炸药在多次加载-卸载作用下的安全性缺乏认识，也缺乏合适的加载手段，现有的炸药撞击感度测试方法只能实现单次加载，无法满足侵彻武器穿靶过程中炸药的安全性能评价需求，需要建立相关的试验方法，为侵彻武器用炸药设计与评价提供重要的方法支撑。
传统的落锤感度试验中粉状炸药药量仅为30mg～50mg，药片撞击感度药量也仅为50mg～100mg，在压力作用下炸药会向四周的缝隙流动，而实际使用的炸药件为成型装药，药量大，传统的粉状及药片炸药的落锤感度难以表征实际应用时的安全性。文献报道的大落锤撞击试验方法，落锤质量可达400kg，可实现对炸药的单次撞击加载，可为炸药的撞击安全性评估提供支撑，但该方法只能实现一次加载，与侵彻武器中炸药的实际受力情况有较大区别，特别是不能有效评估撞击受损后的炸药被再次加载时的安定性。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种用于实现二次加载的落锤撞击试验装置，旨在一次试验中对炸药进行二次撞击加载，得到炸药的撞击安全性数据，以便更好地评价侵彻武器用炸药的撞击安全性。
考虑到现有技术的上述问题，根据本发明公开的一个方面，本发明采用以下技术方案：
一种用于实现二次加载的落锤撞击试验装置，它包括底座、样品套、惰性环、炸药腔体、击柱和落锤，所述样品套设置于所述底座上，所述惰性环设置于所述样品套内，所述击柱下端位于所述惰性环内且击柱位于所述样品套上方，所述样品套与所述击柱之间围成一个用于放置炸药的炸药腔体，所述击柱上方设置落锤，所述落锤由一级锤体、缓冲层和二级锤体组成，所述一级锤体、缓冲层和二级锤体由下至上依次设置。
为了更好地实现本发明，进一步的技术方案是：
根据本发明的一个实施方案，所述样品套通过螺栓与所述底座固定。
根据本发明的另一个实施方案，所述炸药腔体的直径为Φ20mm～Φ60mm，高度为2mm～60mm。
根据本发明的另一个实施方案，所述落锤重量为20kg～100kg。
根据本发明的另一个实施方案，所述击柱的材料为T10A。
根据本发明的另一个实施方案，所述击柱的直径为Φ20mm以上。
本发明还可以是：
根据本发明的另一个实施方案，所述身部为圆柱体，头部为球形。
与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：
本发明的一种用于实现二次加载的落锤撞击试验装置，利用两个锤实现二次撞击，在一级锤体加载结束后，二级锤体撞击一级锤体，从而实现二次加载；通过进行不同高度的撞击试验，获得不同试验高度下炸药的撞击安全性数据，可为评价炸药在二次加载作用的安全性提供一种评价手段。
附图说明
为了更清楚的说明本申请文件实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是对本申请文件中一些实施例的参考，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据这些附图得到其它的附图。
图1示出了根据本发明一个实施例的用于实现二次加载的落锤撞击试验装置的结构示意图。
其中，附图中的附图标记所对应的名称为：
1－底座，2－样品套，3－惰性环，4－炸药腔体，5－击柱，6－击柱，7－缓冲层，8－二级锤体。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
如图1所示，图1示出了根据本发明一个实施例的用于实现二次加载的落锤撞击试验装置的结构示意图，一种用于实现二次加载的落锤撞击试验装置，它包括底座1、样品套2、惰性环3、炸药腔体4、击柱5和落锤，所述样品套2设置于所述底座1上，所述惰性环3设置于所述样品套2内，所述击柱5下端位于所述惰性环3内且击柱5位于所述样品套2上方，所述样品套2与所述击柱5之间围成一个用于放置炸药的炸药腔体4，所述击柱5上方设置落锤，所述落锤由一级锤体6、缓冲层7和二级锤体8组成，所述一级锤体6、缓冲层7和二级锤体8由下至上依次设置。
优选地，所述样品套2通过螺栓与所述底座1固定；所述炸药腔体4的直径为Φ20mm～Φ60mm，高度为2mm～60mm；所述落锤重量为20kg～100kg；所述击柱5的直径为Φ20mm以上。
本发明的二次加载的落锤撞击试验装置通过落锤跌落撞击炸药装配装置中的击柱5，击柱5挤压放在炸药装配装置中的炸药，通过试验，可获得二次加载作用下炸药反应的落高阈值，对炸药在二次加载作用下的安全性进行评估。具体地，通过释放落锤装置，一级锤体6首先撞击击柱5，推动击柱5挤压炸药，对炸药形成第一次加载，在第一次加载结束后，二级锤体8经缓冲层缓冲一定时间后撞击一级锤体6，推动击柱5挤压炸药，从而对炸药形成第二次加载，锤体材料可为45钢。炸药装配装置中，底座1为圆柱体结构，材料为T10A，击柱5身部为圆柱体，头部为球形，材料为T10A。炸药可为浇注、熔铸、压装等形式成型的药柱。惰性环3材料应为力学性能与炸药相近、性能稳定且能耐一定高温的材料，惰性环3的高度与炸药片厚度相同。样品套2用于对击柱5、炸药样品等起到定位的作用，同时也可以对炸药起到约束限制的作用，材料为45钢。
利用本发明一种可实现二次加载的落锤撞击试验装置，可以对撞击受损后的炸药被再次加载时的安定性进行研究，获得炸药的安全性数据，为炸药的筛选、使用和评估提供技术支撑。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。
在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (7)

1.一种用于实现二次加载的落锤撞击试验装置，其特征在于它包括底座(1)、样品套(2)、惰性环(3)、炸药腔体(4)、击柱(5)和落锤，所述样品套(2)设置于所述底座(1)上，所述惰性环(3)设置于所述样品套(2)内，所述击柱(5)下端位于所述惰性环(3)内且击柱(5)位于所述样品套(2)上方，所述样品套(2)与所述击柱(5)之间围成一个用于放置炸药的炸药腔体(4)，所述击柱(5)上方设置落锤，所述落锤由一级锤体(6)、缓冲层(7)和二级锤体(8)组成，所述一级锤体(6)、缓冲层(7)和二级锤体(8)由下至上依次设置。
2.根据权利要求1所述的用于实现二次加载的落锤撞击试验装置，其特征在于所述样品套(2)通过螺栓与所述底座(1)固定。
3.根据权利要求1所述的用于实现二次加载的落锤撞击试验装置，其特征在于所述炸药腔体(4)的直径为Φ20mm～Φ60mm，高度为2mm～60mm。
4.根据权利要求1所述的用于实现二次加载的落锤撞击试验装置，其特征在于所述落锤重量为20kg～100kg。
5.根据权利要求1所述的用于实现二次加载的落锤撞击试验装置，其特征在于所述击柱(5)的材料为T10A。
6.根据权利要求1所述的用于实现二次加载的落锤撞击试验装置，其特征在于所述击柱(5)的直径为Φ20mm以上。
7.根据权利要求1所述的用于实现二次加载的落锤撞击试验装置，其特征在于所述击柱(5)身部为圆柱体，头部为球形。
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