CN110095406A - 一种炸药撞击损伤试验装置和方法 - Google Patents

一种炸药撞击损伤试验装置和方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种炸药撞击损伤试验装置和方法，基本原理是利用气炮或者电磁炮加速炸药，测量并记录炸药出膛速度，炸药高速撞击刚性靶板，随后通过收集撞击后的炸药进行密闭点火燃烧试验，用炸药燃烧产生的压力变化率峰值代表炸药撞击损伤程度。本申请具有测试结果定量、准确的优势，能够满足绝大多数炸药撞击损伤性能研究要求，能够为新型炸药研制、炸药安全性能评估提供技术保障。

Description

一种炸药撞击损伤试验装置和方法
技术领域
本申请属于爆炸物性能参数实验技术领域，涉及一种炸药撞击损伤试验装置和方法，主要用于评估炸药撞击损伤度，可以为新型炸药研制、炸药撞击安全性能评估提供技术支持。
背景技术
炸药在其制造、运输、存储和销毁过程中都可能遇到不同强度的撞击刺激，如果撞击强度足够大，炸药就可能发生点火，甚至是爆炸反应，是主要的炸药安全隐患之一，为了确保炸药的撞击安全性，研究人员做了大量的努力，如屈可朋等人利用大落锤研究了RDX基PBX炸药在不同应力率下的撞击安全性，代晓淦利用斯蒂芬试验研究了常温和75℃条件下PBX-2炸药射弹撞击响应特性，类似的试验还有分离式霍普金森杆试验、SUSAN试验、药柱撞击感度试验等，大量的研究表明炸药受到撞击最终导致点火的过程是炸药发生损伤、性质劣变的过程，为了评估炸药劣变过程人们引入损伤度的概念，试图用损伤度定量评价炸药实际状态和理想状态之间的偏离程度，一般而言损伤度越大炸药越容易发生意外点火，CT、气体渗透率测量装置通常被用来表征炸药的损伤度。但是目前关于损伤度的计算方法没有达成共识，损伤度的表征依然是未解之难题，总结而言现有方法存在如下两方面的问题：
(1)损伤度计算方法未形成统一认识，损伤度表征呈多样化发展，不利于数据比对；
(2)受测试设备本身分辨率的影响，直接测量炸药损伤度的方法测试准确性难以保证。
炸药的撞击损伤性能是评估时炸药安全性研究的重要课题之一，目前的研究手段难以满足新型炸药研究对测试准确性的要求，因此急需一种炸药撞击损伤试验装置和方法，提高实验结果准确性，更加科学地表征炸药的撞击损伤程度。
发明内容
针对现有的试验装置和方法存在的缺陷或不足，本申请提供一种炸药撞击损伤试验装置和方法，基本原理是利用气炮或者电磁加速原理加速炸药，测量并记录炸药出膛速度，炸药高速撞击刚性靶板，随后通过收集撞击后的炸药进行密闭点火燃烧试验，用炸药燃烧产生的压力变化率峰值代表炸药撞击损伤程度。本申请具有测试结果定量、准确的优势，能够满足绝大多数炸药撞击损伤性能研究要求，能够为新型炸药研制、炸药安全性能评估提供技术保障。
为了实现上述目标，本申请采用如下技术解决方案：一种炸药撞击损伤试验装置，其特征在于：所述装置包含导轨1、滑块2、壳体3、炸药4、车刀5、测速靶6、回收箱7、靶板8和燃烧室9，所述所炸药撞击损伤试验装置各部件沿着同一条轴线顺序安装，所述导轨1横截面为带缺口的圆环形，所述导轨1由轨道A1-1和轨道B1-2构成，所述轨道A1-1和轨道B1-2整体为等截面长杆，所述轨道A1-1和轨道B1-2的横截面呈(170°～180°)夹角扇形，所述轨道A1-1和轨道B1-2对称安装，所述滑块2为横截面为圆形的片状金属，位于轨道A1-1和轨道B1-2之间，所述滑块2和导轨1自由接触，所述壳体3为中空圆柱体薄壁结构，所述壳体3为非金属材质，所述壳体3壁厚(1mm～1.5mm)，用于固定和隔离炸药4，避免炸药4在运动过程中和导轨1摩擦，所述壳体3一端固定在所述滑块2朝着发射方向上的圆面上，所述壳体3另一端做了打薄切割，所述滑块2和所述壳体3整体形成一端开口的筒状结构，所述炸药4为圆柱体，所述炸药4药量不大于1kg，所述炸药4的直径略小于所述壳体3的内径，所述炸药4的长度等于所述壳体3长度的(0.9倍～1.0倍)，确保炸药4侧面完全被壳体3包围，所述炸药4装填在所述滑块2和所述壳体3形成的筒状结构中，所述炸药4和所述滑块2自由接触，所述车刀5为带缺口的圆环形，所述车刀5位于所述导轨1沿着所述滑块2运动方向的一端，所述车刀5焊接在所述导轨1的内壁上，所述车刀5厚度为(0.8mm～0.9mm)，所述测速靶6位于沿着所述滑块2运动方向所述导轨1的末端，所述测速靶6距离导轨1末端(10cm～15cm)，距离所述测速靶6(0.5m～1.2m)位置处安装所述回收箱7和靶板8，所述回收箱7为PMMA材质，所述回收箱7整体呈薄壁圆筒结构，所述回收箱7壁厚(2cm～4cm)，所述回收箱7内径为所述滑块2直径(10倍～20倍)，所述回收箱7两端敞开无端盖，所述回收箱7上下分别设有开口A7-1和开口B7-2，开口的目的是为了方便后期收集药粉9-3，其中开口A7-1口径(10cm～15cm)，开口B7-2口径(5cm～8cm)，所述靶板8为圆柱体，所述靶板8厚度不小于0.5m，直径不小于0.8m，所述回收箱7固定在所述靶板8的圆形端面上，所述燃烧室9包含端盖9-1、筒体9-2、药粉9-3、压力传感器9-4、数据线9-5、数据采集器9-6、计算机9-7、点火头9-8、导线9-9、接线柱9-10、起爆线9-11和起爆器9-12，所述端盖9-1为圆台形，所述筒体9-2为上端开口的厚壁容器，所述端盖9-1和筒体9-2构成了一个上端带端盖9-1的密闭容器，所述接线柱9-10和所述压力传感器9-4安装在所述端盖9-1上，所述接线柱9-10为导电金属棒，联通端盖9-1两个端面，所述压力传感器9-4联通端盖9-1两个端面，所述压力传感器9-4敏感面和所述端盖9-1位于密闭容器中的内表面平行，所述数据线9-5一端连接压力传感器9-4，所述数据线9-5另一端连接数据采集器9-6，所述数据采集器9-6连接计算机9-7，所述药粉9-3放置在筒体9-2内，所述点火头9-8和导线9-9位于筒体9-2内，所述点火头9-8连接导线9-9一端，所述导线9-9另一端连接接线柱9-10，所述接线柱9-10、起爆线9-11和起爆器9-12位于密闭容器外部，所述起爆线9-11一端连接接线柱9-10，所述起爆线9-11另一端连接起爆器；
利用该装置进行测量的试验方法，包括如下步骤：
步骤一、控制环境温度不大于30℃，相对空气湿度不大于50％；
步骤二、将所述滑块2和壳体3利用双面胶粘接在一起，然后所述炸药4放入所述壳体中，滑块2、壳体3和炸药4整体放到导轨1中间的空腔中；
步骤三、利用气炮或者电磁炮加速滑块2、壳体3和炸药4组成的部件；
步骤四、滑块2、壳体3和炸药4整体运动到所述车刀5位置处，受到次口径车刀5的强力剪切作用，滑块2和壳体3迅速减速并和所述炸药4分离，测速靶6测量炸药4运动速度；
步骤五、炸药4穿过测速靶6进入所述回收箱7，最终炸药4撞击到所述靶板8上，炸药4经过撞击之后发生破碎，并且炸药4可能存在少量的反应，炸药4变成药粉9-3，此时将回收箱7开口A7-1打开，用毛刷将药粉9-3刷到开口B7-2附近；
步骤六、将所述筒体9-2放置到所述开口B7-2正下方，打开开口B7-2，将药粉9-3全部通过开口B7-2扫入所述筒体9-2中，然后将筒体9-2移除，将所述压力传感器9-4、数据线9-5、数据采集器9-6、计算机9-7、点火头9-8、导线9-9、接线柱9-10、起爆线9-11和起爆器9-12连接完毕，盖上端盖9-1；
步骤七、用起爆器9-12点燃点火头9-8，点火头9-8引燃药粉9-3，压力传感器9-4获取密闭容器内部压力历程p(t)，数据通过数据采集器9-6存储到计算机9-7，将p(t)对时间求导数得到dp/dt，dp/dt曲线的最大值(dp/dt)max越大代表炸药4撞击损伤越严重。
与现有技术相比较，本发明具有以下优点：
(1)滑块2、壳体3和炸药4以及次口径车刀5的组合设计能够同时满足炸药试验过程中的安全性和加速可靠性，直接用试验测试结果作为损伤程度表征指标，测试结果更具有说服力；
(2)严格控制试验条件，同一组试验中(dp/dt)max的大小只受炸药损伤程度和压力传感器精度的影响，测试结果可溯源，测试准确性有保证。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是试验装置剖面图，1-导轨、2-滑块、3-壳体、4-炸药、5-车刀、6-测速靶、7-回收箱、8-靶板、9-燃烧室；
图2试验装置横截面，1-1-轨道A、1-2-轨道B；
图3回收箱剖面图，7-1-开口A、7-2-开口B；
图4燃烧室原理示意图，9-1-端盖、9-2-筒体、9-3-药粉、9-4-压力传感器、9-5-数据线、9-6-数据采集器、9-7-计算机、9-8-点火头、9-9-导线、9-10-接线柱、9-11-起爆线、9-12-起爆器。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进一步详细说明，但实施例不是对发明的限定：
实施例1
本实施例中，设计一种炸药撞击损伤试验装置，测量9g炸药，以150m/s速度撞击后的损伤程度。
一种炸药撞击损伤试验装置和方法，所述装置包含导轨1、滑块2、壳体3、炸药4、车刀5、测速靶6、回收箱7、靶板8和燃烧室9，所述所炸药撞击损伤试验装置各部件沿着同一条轴线顺序安装，所述导轨1为导电金属，所述导轨1横截面为带缺口的圆环形，所述导轨1由轨道A1-1和轨道B1-2构成，所述轨道A1-1和轨道B1-2整体为等截面长杆，所述轨道A1-1和轨道B1-2的横截面呈180°夹角扇形，所述轨道A1-1和轨道B1-2对称安装，轨道A1-1和轨道B1-2中间形成一个圆柱形空腔，用于放置滑块2，并使得滑块2沿着导轨1的轴线运动，所述滑块2为横截面为圆形的片状金属，位于轨道A1-1和轨道B1-2之间，所述滑块2和导轨1自由接触，所述壳体3为中空圆柱体薄壁结构，所述壳体3为非金属材质，所述壳体3壁厚1mm，所述壳体3一端固定在所述滑块2朝着发射方向上的圆面上，所述壳体3另一端做了打薄切割，减小运动过程中的空气阻力，并使得壳体3更加容易被车刀5切割，所述滑块2和所述壳体3整体形成一端开口的筒状结构，所述炸药4为圆柱体，所述炸药4药量9g，所述炸药4的直径18mm，所述炸药4的长度20mm，所述炸药4装填在所述滑块2和所述壳体3形成的筒状结构中，所述炸药4和所述滑块2自由接触，所述车刀5为带缺口的圆环形，所述车刀5位于所述导轨1沿着所述滑块2运动方向的一端，所述车刀5焊接在所述导轨1的内壁上，所述车刀5厚度为0.8mm，所述测速靶6位于沿着所述滑块2运动方向所述导轨1的末端，所述测速靶6距离导轨1末端10cm，距离所述测速靶0.5m位置处安装所述回收箱7和靶板8，所述回收箱7为PMMA材质，所述回收箱7整体呈薄壁圆筒结构，所述回收箱7壁厚2cm，所述回收箱7内径为所述滑块2直径320mm，所述回收箱7两端敞开无端盖，所述回收箱7上下分别设有开口A7-1和开口B7-2，其中开口A7-1口径10cm，开口B7-2口径5cm，所述靶板8为圆柱体，所述靶板8厚度0.5m，直径0.8m，所述回收箱7固定在所述靶板8的圆形端面上，所述燃烧室9包含端盖9-1、筒体9-2、药粉9-3、压力传感器9-4、数据线9-5、数据采集器9-6、计算机9-7、点火头9-8、导线9-9、接线柱9-10、起爆线9-11和起爆器9-12，所述端盖9-1为圆台形，所述筒体9-2为上端开口的厚壁容器，所述端盖9-1和筒体9-2构成了一个上端带端盖9-1的密闭容器，所述接线柱9-10和所述压力传感器9-4安装在所述端盖9-1上，所述接线柱9-10为导电金属棒，联通端盖9-1两个端面，所述压力传感器9-4联通端盖9-1两个端面，所述压力传感器9-4敏感面和所述端盖9-1位于密闭容器中的内表面平行，所述数据线9-5一端连接压力传感器9-4，所述数据线9-5另一端连接数据采集器9-6，所述数据采集器9-6连接计算机9-7，所述药粉9-3放置在筒体9-2内，所述点火头9-8和导线9-9位于筒体9-2内，所述点火头9-8连接导线9-9一端，所述导线9-9另一端连接接线柱9-10，所述接线柱9-10、起爆线9-11和起爆器9-12位于密闭容器外部，所述起爆线9-11一端连接接线柱9-10，所述起爆线9-11另一端连接起爆器；
一种炸药撞击损伤试验方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、控制环境温度不大于30℃，相对空气湿度不大于50％；
步骤二、将所述滑块2和壳体3利用双面胶粘接在一起，然后所述炸药4放入所述壳体中，滑块2、壳体3和炸药4整体放到导轨1中间的空腔中；
步骤三、将所述轨道A1-1和轨道B1-2分别连接脉冲电源的正极和负极，通过调节脉冲电源的功率调节炸药最终运动速度，电流经过所述轨道A1-1、滑块2和轨道B1-2回到电源负极，滑块2在脉冲电流形成的洛伦磁力作用下向前加速运动；
步骤四、滑块2、壳体3和炸药4整体运动到所述车刀5位置处，受到次口径车刀5的强力剪切作用，滑块2和壳体3迅速减速并和所述炸药4分离，测速靶6测量炸药4运动速度；
步骤五、炸药4穿过测速靶6进入所述回收箱7，最终炸药4撞击到所述靶板8上，炸药4经过撞击之后发生破碎，并且炸药4可能存在少量的反应，炸药4变成药粉9-3，此时将回收箱7开口A7-1打开，用毛刷将药粉9-3刷到开口B7-2附近；
步骤六、将所述筒体9-2放置到所述开口B7-2正下方，打开开口B7-2，将药粉9-3全部通过开口B7-2扫入所述筒体9-2中，然后将筒体9-2移除，将所述压力传感器9-4、数据线9-5、数据采集器9-6、计算机9-7、点火头9-8、导线9-9、接线柱9-10、起爆线9-11和起爆器9-12连接完毕，盖上端盖9-1；
步骤七、用起爆器9-12点燃点火头9-8，点火头9-8引燃药粉9-3，压力传感器9-4获取密闭容器内部压力历程p(t)，数据通过数据采集器9-6存储到计算机9-7，将p(t)对时间求导数得到dp/dt，dp/dt曲线的最大值(dp/dt)max越大代表炸药4撞击损伤越严重。
实施例2
本实施例中，设计一种炸药撞击损伤试验装置，测量100g炸药，以150m/s速度撞击后的损伤程度。
一种炸药撞击损伤试验装置和方法，所述装置包含导轨1、滑块2、壳体3、炸药4、车刀5、测速靶6、回收箱7、靶板8和燃烧室9，所述所炸药撞击损伤试验装置各部件沿着同一条轴线顺序安装，所述导轨1为导电金属，所述导轨1横截面为带缺口的圆环形，所述导轨1由轨道A1-1和轨道B1-2构成，所述轨道A1-1和轨道B1-2整体为等截面长杆，所述轨道A1-1和轨道B1-2的横截面呈180°夹角扇形，所述轨道A1-1和轨道B1-2对称安装，轨道A1-1和轨道B1-2中间形成一个圆柱形空腔，用于放置滑块2，并使得滑块2沿着导轨1的轴线运动，所述滑块2为横截面为圆形的片状金属，位于轨道A1-1和轨道B1-2之间，所述滑块2和导轨1自由接触，所述壳体3为中空圆柱体薄壁结构，所述壳体3为非金属材质，所述壳体3壁厚1.5mm，所述壳体3一端固定在所述滑块2朝着发射方向上的圆面上，所述壳体3另一端做了打薄切割，减小运动过程中的空气阻力，并使得壳体3更加容易被车刀5切割，所述滑块2和所述壳体3整体形成一端开口的筒状结构，所述炸药4为圆柱体，所述炸药4药量9g，所述炸药4的直径40mm，所述炸药4的长度40mm，所述炸药4装填在所述滑块2和所述壳体3形成的筒状结构中，所述炸药4和所述滑块2自由接触，所述车刀5为带缺口的圆环形，所述车刀5位于所述导轨1沿着所述滑块2运动方向的一端，所述车刀5焊接在所述导轨1的内壁上，所述车刀5厚度为0.8mm，所述测速靶6位于沿着所述滑块2运动方向所述导轨1的末端，所述测速靶6距离导轨1末端10cm，距离所述测速靶0.5m位置处安装所述回收箱7和靶板8，所述回收箱7为PMMA材质，所述回收箱7整体呈薄壁圆筒结构，所述回收箱7壁厚2cm，所述回收箱7内径为所述滑块2直径800mm，所述回收箱7两端敞开无端盖，所述回收箱7上下分别设有开口A7-1和开口B7-2，其中开口A7-1口径10cm，开口B7-2口径5cm，所述靶板8为圆柱体，所述靶板8厚度0.8m，直径1.5m，所述回收箱7固定在所述靶板8的圆形端面上，所述燃烧室9包含端盖9-1、筒体9-2、药粉9-3、压力传感器9-4、数据线9-5、数据采集器9-6、计算机9-7、点火头9-8、导线9-9、接线柱9-10、起爆线9-11和起爆器9-12，所述端盖9-1为圆台形，所述筒体9-2为上端开口的厚壁容器，所述端盖9-1和筒体9-2构成了一个上端带端盖9-1的密闭容器，所述接线柱9-10和所述压力传感器9-4安装在所述端盖9-1上，所述接线柱9-10为导电金属棒，联通端盖9-1两个端面，所述压力传感器9-4联通端盖9-1两个端面，所述压力传感器9-4敏感面和所述端盖9-1位于密闭容器中的内表面平行，所述数据线9-5一端连接压力传感器9-4，所述数据线9-5另一端连接数据采集器9-6，所述数据采集器9-6连接计算机9-7，所述药粉9-3放置在筒体9-2内，所述点火头9-8和导线9-9位于筒体9-2内，所述点火头9-8连接导线9-9一端，所述导线9-9另一端连接接线柱9-10，所述接线柱9-10、起爆线9-11和起爆器9-12位于密闭容器外部，所述起爆线9-11一端连接接线柱9-10，所述起爆线9-11另一端连接起爆器；
一种炸药撞击损伤试验方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、控制环境温度不大于30℃，相对空气湿度不大于50％；
步骤二、将所述滑块2和壳体3利用双面胶粘接在一起，然后所述炸药4放入所述壳体中，滑块2、壳体3和炸药4整体放到导轨1中间的空腔中；
步骤三、将所述轨道A1-1和轨道B1-2分别连接脉冲电源的正极和负极，通过调节脉冲电源的功率调节炸药最终运动速度，电流经过所述轨道A1-1、滑块2和轨道B1-2回到电源负极，滑块2在脉冲电流形成的洛伦磁力作用下向前加速运动；
步骤四、滑块2、壳体3和炸药4整体运动到所述车刀5位置处，受到次口径车刀5的强力剪切作用，滑块2和壳体3迅速减速并和所述炸药4分离，测速靶6测量炸药4运动速度；
步骤五、炸药4穿过测速靶6进入所述回收箱7，最终炸药4撞击到所述靶板8上，炸药4经过撞击之后发生破碎，并且炸药4可能存在少量的反应，炸药4变成药粉9-3，此时将回收箱7开口A7-1打开，用毛刷将药粉9-3刷到开口B7-2附近；
步骤六、将所述筒体9-2放置到所述开口B7-2正下方，打开开口B7-2，将药粉9-3全部通过开口B7-2扫入所述筒体9-2中，然后将筒体9-2移除，将所述压力传感器9-4、数据线9-5、数据采集器9-6、计算机9-7、点火头9-8、导线9-9、接线柱9-10、起爆线9-11和起爆器9-12连接完毕，盖上端盖9-1；
步骤七、用起爆器9-12点燃点火头9-8，点火头9-8引燃药粉9-3，压力传感器9-4获取密闭容器内部压力历程p(t)，数据通过数据采集器9-6存储到计算机9-7，将p(t)对时间求导数得到dp/dt，dp/dt曲线的最大值(dp/dt)max越大代表炸药4撞击损伤越严重。

Claims (1)

1.一种炸药撞击损伤试验装置，其特征在于：所述装置包含导轨(1)、滑块(2)、壳体(3)、炸药(4)、车刀(5)、测速靶(6)、回收箱(7)、靶板(8)和燃烧室(9)，所述所炸药撞击损伤试验装置各部件沿着同一条轴线顺序安装，所述导轨(1)横截面为带缺口的圆环形，所述导轨(1)由轨道A(1-1)和轨道B(1-2)构成，所述轨道A(1-1)和轨道B(1-2)整体为等截面长杆，所述轨道A(1-1)和轨道B(1-2)的横截面呈170°～180°夹角扇形，所述轨道A(1-1)和轨道B(1-2)对称安装，所述滑块(2)为横截面为圆形的片状金属，位于轨道A(1-1)和轨道B(1-2)之间，所述滑块(2)和导轨(1)自由接触，所述壳体(3)为中空圆柱体薄壁结构，所述壳体(3)为非金属材质，所述壳体(3)壁厚1mm～1.5mm，所述壳体(3)一端固定在所述滑块(2)朝着发射方向上的圆面上，所述壳体(3)另一端做了打薄切割，所述滑块(2)和所述壳体(3)整体形成一端开口的筒状结构，所述炸药(4)为圆柱体，所述炸药(4)药量不大于1kg，所述炸药(4)的直径略小于所述壳体(3)的内径，所述炸药(4)的长度等于所述壳体(3)长度的0.9倍～1.0倍，所述炸药(4)装填在所述滑块(2)和所述壳体(3)形成的筒状结构中，所述炸药(4)和所述滑块(2)自由接触，所述车刀(5)为带缺口的圆环形，所述车刀(5)位于所述导轨(1)沿着所述滑块(2)运动方向的一端，所述车刀(5)焊接在所述导轨(1)的内壁上，所述车刀(5)厚度为0.8mm～0.9mm，所述测速靶(6)位于沿着所述滑块(2)运动方向所述导轨(1)的末端，所述测速靶(6)距离导轨(1)末端10cm～15cm，距离所述测速靶(6)0.5m～1.2m位置处安装所述回收箱(7)和靶板(8)，所述回收箱(7)为PMMA材质，所述回收箱(7)整体呈薄壁圆筒结构，所述回收箱(7)壁厚2cm～4cm，所述回收箱(7)内径为所述滑块(2)直径10倍～20倍，所述回收箱(7)两端敞开无端盖，所述回收箱(7)上下分别设有开口A(7-1)和开口B(7-2)，其中开口A(7-1)口径10cm～15cm，开口B(7-2)口径5cm～8cm，所述靶板(8)为圆柱体，所述靶板(8)厚度不小于0.5m，直径不小于0.8m，所述回收箱(7)固定在所述靶板(8)的圆形端面上，所述燃烧室(9)包含端盖(9-1)、筒体(9-2)、药粉(9-3)、压力传感器(9-4)、数据线(9-5)、数据采集器(9-6)、计算机(9-7)、点火头(9-8)、导线(9-9)、接线柱(9-10)、起爆线(9-11)和起爆器(9-12)，所述端盖(9-1)为圆台形，所述筒体(9-2)为上端开口的厚壁容器，所述端盖(9-1)和筒体(9-2)构成了一个上端带端盖(9-1)的密闭容器，所述接线柱(9-10)和所述压力传感器(9-4)安装在所述端盖(9-1)上，所述接线柱(9-10)为导电金属棒，联通端盖(9-1)两个端面，所述压力传感器(9-4)联通端盖(9-1)两个端面，所述压力传感器(9-4)敏感面和所述端盖(9-1)位于密闭容器中的内表面平行，所述数据线(9-5)一端连接压力传感器(9-4)，所述数据线(9-5)另一端连接数据采集器(9-6)，所述数据采集器(9-6)连接计算机(9-7)，所述药粉(9-3)放置在筒体(9-2)内，所述点火头(9-8)和导线(9-9)位于筒体(9-2)内，所述点火头(9-8)连接导线(9-9)一端，所述导线(9-9)另一端连接接线柱(9-10)，所述接线柱(9-10)、起爆线(9-11)和起爆器(9-12)位于密闭容器外部，所述起爆线(9-11)一端连接接线柱(9-10)，所述起爆线(9-11)另一端连接起爆器；
利用该装置进行测量的试验方法，包括如下步骤：
步骤一、控制环境温度不大于30℃，相对空气湿度不大于50％；
步骤二、将所述滑块(2)和壳体(3)利用双面胶粘接在一起，然后所述炸药(4)放入所述壳体中，滑块(2)、壳体(3)和炸药(4)整体放到导轨(1)中间的空腔中；
步骤三、利用气炮或者电磁炮加速滑块(2)、壳体(3)和炸药(4)组成的部件；
步骤四、滑块(2)、壳体(3)和炸药(4)整体运动到所述车刀(5)位置处，受到次口径车刀(5)的强力剪切作用，滑块(2)和壳体(3)迅速减速并和所述炸药(4)分离，测速靶(6)测量炸药(4)运动速度；
步骤五、炸药(4)穿过测速靶(6)进入所述回收箱(7)，最终炸药(4)撞击到所述靶板(8)上，炸药(4)经过撞击之后发生破碎，并且炸药(4)可能存在少量的反应，炸药(4)变成药粉(9-3)，此时将回收箱(7)开口A(7-1)打开，用毛刷将药粉(9-3)刷到开口B(7-2)附近；
步骤六、将所述筒体(9-2)放置到所述开口B(7-2)正下方，打开开口B(7-2)，将药粉(9-3)全部通过开口B(7-2)扫入所述筒体(9-2)中，然后将筒体(9-2)移除，将所述压力传感器(9-4)、数据线(9-5)、数据采集器(9-6)、计算机(9-7)、点火头(9-8)、导线(9-9)、接线柱(9-10)、起爆线(9-11)和起爆器(9-12)连接完毕，盖上端盖((9-1))；
步骤七、用起爆器(9-12)点燃点火头(9-8)，点火头(9-8)引燃药粉(9-3)，压力传感器(9-4)获取密闭容器内部压力历程p(t)，数据通过数据采集器(9-6)存储到计算机(9-7)，将p(t)对时间求导数得到dp/dt，dp/dt曲线的最大值(dp/dt)max越大代表炸药(4)撞击损伤越严重。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111735692A (zh) * 2020-08-11 2020-10-02 长安大学 一种撞击试验中用于环向测量冲击反力的装置
CN112557442A (zh) * 2020-12-14 2021-03-26 西安近代化学研究所 一种后燃效应判定试验方法
CN114705389A (zh) * 2022-06-02 2022-07-05 山东交通职业学院 一种车辆板材抗冲击性能测试装置
CN114813011A (zh) * 2022-04-25 2022-07-29 山西大学 冲击和瞬态高温耦合下测试材料力学劣化行为的试验装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6354137B1 (en) * 2001-02-09 2002-03-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Inertial confinement cylinder for explosive characterization
CN104237306A (zh) * 2014-10-09 2014-12-24 西安近代化学研究所 一种含铝炸药爆炸过程中铝粉反应完全性的测量方法
CN106706704A (zh) * 2016-11-17 2017-05-24 中国工程物理研究院化工材料研究所 串列密闭燃烧器装置、炸药燃烧速率与压力及温度之间关系的测试方法
CN106918297A (zh) * 2017-03-29 2017-07-04 西安近代化学研究所 一种注装火炸药装药结构损伤实时监测的方法
CN108469451A (zh) * 2018-03-22 2018-08-31 中国工程物理研究院化工材料研究所 一种爆炸品材料撞击及碎渣回收装置
CN109596770A (zh) * 2018-11-27 2019-04-09 西安近代化学研究所 一种发射药爆炸破片泄压中止燃烧装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6354137B1 (en) * 2001-02-09 2002-03-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Inertial confinement cylinder for explosive characterization
CN104237306A (zh) * 2014-10-09 2014-12-24 西安近代化学研究所 一种含铝炸药爆炸过程中铝粉反应完全性的测量方法
CN106706704A (zh) * 2016-11-17 2017-05-24 中国工程物理研究院化工材料研究所 串列密闭燃烧器装置、炸药燃烧速率与压力及温度之间关系的测试方法
CN106918297A (zh) * 2017-03-29 2017-07-04 西安近代化学研究所 一种注装火炸药装药结构损伤实时监测的方法
CN108469451A (zh) * 2018-03-22 2018-08-31 中国工程物理研究院化工材料研究所 一种爆炸品材料撞击及碎渣回收装置
CN109596770A (zh) * 2018-11-27 2019-04-09 西安近代化学研究所 一种发射药爆炸破片泄压中止燃烧装置

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
XIAO YOUCAI等: "Characterization, modeling and simulation of the impact damage for polymer bonded explosives", 《INTERNATIONAL JOURNAL OF IMPACT ENGINEERING》 *
余永刚 等: "《发射药燃烧学》", 31 March 2016, 北京航空航天大学出版社 *
张泰华 等: "冲击破碎高能推进剂的燃烧异常", 《实验力学》 *
陈鹏万 等: "炸药冲击损伤的实验研究", 《含能材料》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111735692A (zh) * 2020-08-11 2020-10-02 长安大学 一种撞击试验中用于环向测量冲击反力的装置
CN111735692B (zh) * 2020-08-11 2022-08-02 长安大学 一种撞击试验中用于环向测量冲击反力的装置
CN112557442A (zh) * 2020-12-14 2021-03-26 西安近代化学研究所 一种后燃效应判定试验方法
CN112557442B (zh) * 2020-12-14 2023-02-14 西安近代化学研究所 一种后燃效应判定试验方法
CN114813011A (zh) * 2022-04-25 2022-07-29 山西大学 冲击和瞬态高温耦合下测试材料力学劣化行为的试验装置
CN114705389A (zh) * 2022-06-02 2022-07-05 山东交通职业学院 一种车辆板材抗冲击性能测试装置
CN114705389B (zh) * 2022-06-02 2022-08-02 山东交通职业学院 一种车辆板材抗冲击性能测试装置

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