CN109406385B - 一种适用于圆柱形炸药代用材料的侵入加载装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于圆柱形炸药代用材料的侵入加载装置，该装置包括底座，与底座配装的上盖，上盖中心从上至下运动的压杆以及放置在底座和上盖内部空间的从内至外用于包裹炸药代用材料的衬套和护套。该装置能够对不同尺寸的圆柱形炸药代用材料进行局部侵入加载试验，保证了加载过程中压杆和炸药代用材料轴心在一条直线上；压杆可在落锤、子弹或材料力学试验机的加载下垂直压入炸药代用材料一定深度；衬套和护套便于拆卸后观测炸药代用材料组织结构的力学状态；还能够通过观测压杆的侵入刻度来控制压头侵入炸药代用材料的深度。该装置具有结构简单、受压可靠、操作方便的优点，对炸药局部侵入下力学状态的研究具有广阔的应用价值。

Description

一种适用于圆柱形炸药代用材料的侵入加载装置

技术领域

本发明属于炸药局部侵入下的破坏行为的分析领域，具体涉及一种适用于圆柱形炸药代用材料的侵入加载装置。

背景技术

武器装药在储存、运输或实战等场景中，由于意外情况常常承受局部撞击，使受载部位炸药的应力水平远高于其他位置，容易发生点火，造成灾难性后果。因此，研究局部侵入下炸药的点火行为具有重要的应用价值和军事意义。由于炸药点火前通常先发生粘结剂或晶体颗粒的破坏，因此，炸药的破坏行为对后续点火具有重要影响。

研究炸药局部侵入下的破坏行为，需要设计不同形貌的压头来模拟复杂多变的外界刺激，炸药代用材料采用与真实炸药力学性能接近的代用材料，炸药代用材料直径远大于压头截面尺寸，压头在落锤、子弹或材料力学试验机的加载下垂直作用在炸药代用材料上，从而实现局部侵入过程。

然而，现有的局部侵入加载装置存在几方面的问题。首先，传统的装置将炸药代用材料封装在约束筒内，加载结束后炸药代用材料难以取出，不便于观察炸药代用材料加载后的力学状态；其次，加载过程中没有定位装置，无法保证压头中心和炸药代用材料中心在一条直线上，有可能使加载发生偏斜；此外，由于炸药代用材料本身的组织较硬，侵入过程中压杆也由可能发生偏斜或抖动，无法实现压杆从炸药代用材料中的可靠拔出。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于圆柱形炸药代用材料的侵入加载装置。

本发明的适用于圆柱形炸药代用材料的侵入加载装置，其特点是，所述的侵入加载装置包括底座，与底座配装的上盖，沿上盖中心从上至下运动的压杆以及放置在底座和上盖内部空间的从内至外用于包裹炸药代用材料的衬套和护套；所述的底座的底部开有底座通孔、底座的内部有护套固定台阶，底座的外部有对称单扁；所述的上盖的内部从上至下开有连通的压杆定位孔和炸药代用材料空隙，上盖的侧壁开有打通的拆卸孔；所述的压杆从上至下依次为直径逐步缩小的压顶、中间段和侵入段，压顶内有用于拔出压杆的螺纹孔，中间段刻有侵入刻度，侵入段的尾部有压头；所述的衬套包括主衬套和辅衬套，主衬套和辅衬套合并为一个底部开放的圆筒，内部安放有炸药代用材料；所述的护套包括主护套和辅护套，主护套和辅护套通过内六角固定螺钉合并为一个底部封闭的圆筒，主护套为底部封闭的圆筒侧壁的开口部分，辅护套为底部开放的圆筒侧壁的开口部分；辅护套和辅衬套位置在同一侧；

所述的压杆和炸药代用材料同轴。

所述的炸药代用材料空隙的体积大于压杆的侵入段的体积。

所述的压头的形状为平头、锥头或球头中的一种。

所述的衬套的材料为聚四氟乙烯；主衬套和辅衬套的外壁面分别包覆有铜皮；辅衬套的圆心角小于等于90°。

本发明的适用于圆柱形炸药代用材料的侵入加载装置能够对不同尺寸的圆柱形炸药代用材料进行局部侵入加载试验，保证了加载过程中压杆和炸药代用材料轴心在一条直线上；压杆可在落锤、子弹或材料力学试验机的加载下垂直压入炸药代用材料一定深度；衬套和护套便于拆卸后观测炸药代用材料组织结构的力学状态；还能够通过观测压杆的侵入刻度来控制压头侵入炸药代用材料的深度，改变侵入加载试验状态。

本发明的适用于圆柱形炸药代用材料的侵入加载装置具有结构简单、受压可靠、操作方便的优点，对炸药局部侵入下力学状态的研究具有广阔的应用价值。

附图说明

图1为本发明的适用于圆柱形炸药代用材料的侵入加载装置剖视图；

图2为本发明的适用于圆柱形炸药代用材料的侵入加载装置中的上盖与底座连接结构剖视图；

图3为本发明的适用于圆柱形炸药代用材料的侵入加载装置中的护套结构示意图；

图4为本发明的适用于圆柱形炸药代用材料的侵入加载装置中的衬套结构示意图；

图5为本发明的适用于圆柱形炸药代用材料的侵入加载装置中的护套与衬套连接结构俯视图；

图6为本发明的适用于圆柱形炸药代用材料的侵入加载装置中的压头结构示意图。

图中，1.底座 11.底座通孔 12.护套固定台阶 13.对称单扁 2.上盖 21.炸药代用材料空隙 22.压杆定位孔 23.拆卸孔 3.压杆 31.压顶 32.侵入刻度 33.压头 34.螺纹孔 4.辅护套 5.主护套 6.辅衬套 7.主衬套 8.炸药代用材料 9.内六角固定螺钉。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明。

如图1~6所示，本发明的适用于圆柱形炸药代用材料的侵入加载装置包括底座1，与底座配装的上盖2，沿上盖2中心从上至下运动的压杆3以及放置在底座1和上盖2内部空间的从内至外用于包裹炸药代用材料8的衬套和护套；所述的底座1的底部开有底座通孔11、底座1的内部有护套固定台阶12，底座1的外部有对称单扁13；所述的上盖2的内部从上至下开有连通的压杆定位孔22和炸药代用材料空隙21，上盖2的侧壁开有打通的拆卸孔23；所述的压杆3从上至下依次为直径逐步缩小的压顶31、中间段和侵入段，压顶31内有用于拔出压杆3的螺纹孔34，中间段刻有侵入刻度32，侵入段的尾部有压头33；所述的衬套包括主衬套7和辅衬套6，主衬套7和辅衬套6合并为一个底部开放的圆筒，内部安放有炸药代用材料8；所述的护套包括主护套5和辅护套4，主护套5和辅护套4通过内六角固定螺钉9合并为一个底部封闭的圆筒，主护套5为底部封闭的圆筒侧壁的开口部分，辅护套4为底部开放的圆筒侧壁的开口部分；辅护套4和辅衬套6位置在同一侧；

所述的压杆3和炸药代用材料8同轴。

所述的炸药代用材料空隙21的体积大于压杆3的侵入段的体积。

所述的压头33的形状为平头、锥头或球头中的一种。

所述的衬套的材料为聚四氟乙烯；主衬套7和辅衬套6的外壁面分别包覆有铜皮；辅衬套6的圆心角小于等于90°。

实施例1

本实施例的适用于圆柱形炸药代用材料的侵入加载装置使用过程如下：

首先，将炸药代用材料8外层包裹主衬套7与辅衬套6后，主衬套7和辅衬套6的外壁面分别包覆有铜皮，一起放在主护套5上，并通过旋紧内六角固定螺钉9将辅护套4从外侧压紧，保证辅衬套6的圆心角与辅护套4同侧，拆卸辅护套4后可以轻松取下辅衬套6。其次，将护套放置于护套固定台阶12，并通过上盖2与底座1之间细牙螺纹旋紧来压紧护套，压杆3通过上盖2中的压杆定位孔22使压头33与炸药代用材料8接触。紧接着，通过底座1上的对称单扁13进行整体固定，将落锤、材料力学试验机等加载作用于压顶31，压杆3的侵入段压入炸药代用材料8一定深度，压入深度可以通过拆卸孔23中压杆3中间段的侵入刻度32，膨胀的炸药代用材料8堆积于炸药代用材料空隙21。最后借助力学试验机通过螺纹孔34拔出压杆3，通拆卸孔23与底座通孔11拆卸上盖2及护套，分析炸药代用材料8组织状态的变化情况。

本实施例的压头33的形状为平头，辅衬套6的圆心角为45°。

实施例2

本实施例与实施例1的实施方式基本相同，主要区别在于，压头33的形状为锥头，辅衬套6的圆心角为60°。

实施例3

本实施例与实施例1的实施方式基本相同，主要区别在于，压头33的形状为球头，辅衬套6的圆心角为90°。

Claims (2)

1.一种适用于圆柱形炸药代用材料的侵入加载装置，其特征在于，

所述的侵入加载装置包括底座（1），与底座配装的上盖（2），沿上盖（2）中心从上至下运动的压杆（3）以及放置在底座（1）和上盖（2）内部空间的从内至外用于包裹炸药代用材料（8）的衬套和护套；所述的底座（1）的底部开有底座通孔（11）、底座（1）的内部有护套固定台阶（12），底座（1）的外部有对称单扁（13）；所述的上盖（2）的内部从上至下开有连通的压杆定位孔（22）和炸药代用材料空隙（21），上盖（2）的侧壁开有打通的拆卸孔（23）；所述的压杆（3）从上至下依次为直径逐步缩小的压顶（31）、中间段和侵入段，压顶（31）内有用于拔出压杆（3）的螺纹孔（34），中间段刻有侵入刻度（32），侵入段的尾部有压头（33）；所述的衬套包括主衬套（7）和辅衬套（6），主衬套（7）和辅衬套（6）合并为一个底部开放的圆筒，内部安放有炸药代用材料（8）；所述的护套包括主护套（5）和辅护套（4），主护套（5）和辅护套（4）通过内六角固定螺钉（9）合并为一个底部封闭的圆筒，主护套（5）为底部封闭的圆筒侧壁的开口部分，辅护套（4）为底部开放的圆筒侧壁的开口部分；

辅护套（4）和辅衬套（6）位置在同一侧；

所述的压杆（3）和炸药代用材料（8）同轴；

所述的炸药代用材料空隙（21）的体积大于压杆（3）的侵入段的体积；

所述的衬套的材料为聚四氟乙烯；主衬套（7）和辅衬套（6）的外壁面分别包覆有铜皮；辅衬套（6）的圆心角小于等于90°。

2.根据权利要求1所述的适用于圆柱形炸药代用材料的侵入加载装置，其特征在于，

所述的压头（33）的形状为平头、锥头或球头中的一种。