JPH07248286A - 衝撃的圧力試験装置 - Google Patents

衝撃的圧力試験装置

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JPH07248286A
JPH07248286A JP6644894A JP6644894A JPH07248286A JP H07248286 A JPH07248286 A JP H07248286A JP 6644894 A JP6644894 A JP 6644894A JP 6644894 A JP6644894 A JP 6644894A JP H07248286 A JPH07248286 A JP H07248286A
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JP
Japan
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pressure
pressure chamber
test piece
low
chamber
Prior art date
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Pending
Application number
JP6644894A
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English (en)
Inventor
Yasushi Yoshinaga
泰 吉永
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Japan Steel Works Ltd
Original Assignee
Japan Steel Works Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 試験片の破断に実質的に関与する圧力の大き
さ及び作用時間を調節して、ブレークスルー方式の構造
物の圧力試験、例えば飛翔体の発射に際して衝撃的圧力
の作用によつて破膜・開口された後に飛翔体が衝突して
完全な破断を受ける試験片に対する衝撃的圧力試験を、
再現性よく行うことができる衝撃的圧力試験装置の提
供。 【構成】 高圧室1と、低圧室2と、低圧室2と高圧室
1とを区画する隔膜5を有し、所定圧力の作用によつて
隔膜5が破断することで低圧室2と高圧室1とを連通さ
せる連通路3と、低圧室2の開口部2bを塞ぐ試験片6
と、高圧室1に接続し、所定圧力の圧力気体を供給可能
な高圧気体供給源4とを備え、前記低圧室2の試験片6
付近の側壁に、動的な衝撃的圧力の流出に対して抵抗と
なり、静的圧力の流出を促すスリット8を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、衝撃的圧力試験装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術及びその課題】従来の衝撃的圧力試験装置
として、衝撃波管が知られている。これは、高圧室と、
低圧室と、低圧室の一端部と高圧室とを区画する隔膜を
有し、所定圧力の作用によつて隔膜が破断することで低
圧室と高圧室とを連通させる連通路と、低圧室の他端の
開口部を塞いで密閉する試験片とを備え、高圧室の圧力
気体を急激に開放して、動的な衝撃的圧力を低圧室に導
入することにより、試験片に破断を与えて圧力試験を行
う。
【0003】しかしながら、このような従来の衝撃波管
にあつては、試験片によつて低圧室を密閉する構造とな
つていたため、試験片には衝撃的圧力が作用するのみな
らず、高圧室から流入して低圧室内に残存する静圧の影
響を受ける。すなわち、衝撃的圧力が作用して試験片に
破断を生じた後も、低圧室内の静的圧力が試験片に作用
し続け、静圧による大きな破断を試験片に生じさせる。
このため、ブレークスルー方式の構造物を試験片とし
て、衝撃的圧力の作用による圧力試験を再現性良く行う
ことができないという技術的課題がある。
【0004】この種の試験片としては、具体的には飛翔
体を収容する密閉容器の蓋部材がある。この蓋部材は、
先ず、飛翔体が密閉容器内から発射される際、発射開始
時に密閉容器内に発生する衝撃的圧力によつて破断さ
れ、その後、飛翔し始めた飛翔体が蓋部材に衝突し、蓋
部材が大きく破断を受けることになる。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような従
来の技術的課題に鑑みてなされたもので、その構成は、
次の通りである。請求項1の発明は、高圧室1と、開口
部2bを有する低圧室2と、該低圧室2と該高圧室1と
を区画する隔膜5を有し、所定圧力の作用によつて隔膜
5が破断して該低圧室2と該高圧室1とを連通させる連
通路3と、所定圧力の圧力気体を該高圧室1に供給可能
な高圧気体供給源4とを備え、前記開口部2bを試験片
6にて塞いで試験を行う衝撃的圧力試験装置であつて、
前記低圧室2の該試験片6付近の側壁に、動的な衝撃的
圧力の流出に対して抵抗となり、静的圧力の流出を促す
スリット8を形成することを特徴とする衝撃的圧力試験
装置である。請求項2の発明は、スリット8の幅Lが、
35〜55mmであることを特徴とする請求項1の衝撃
的圧力試験装置である。
【0006】
【作用】請求項1の発明によれば、低圧室2の開口部2
bを試験片6によつて覆い、かつ、隔膜5によつて連通
路3を遮断した状態で、高圧気体供給源4からの圧力気
体を高圧室1に供給する。高圧室1内が所定圧になれ
ば、隔膜5が圧力によつて破断され、圧力気体が連通路
3を通つて瞬時に低圧室2内に流入する。低圧室2に流
入した圧力気体は、試験片6に向かう衝撃的圧力波を生
じ、この衝撃的な圧力が試験片6に先ず動的圧力として
作用する。
【0007】この低圧室2内に生じた衝撃的圧力波は、
試験片6に動的圧力として作用した後、速やかにスリッ
ト8から大気中に開放される。スリット8は、低圧室2
の試験片6付近の側壁に形成したこととも相まつて、低
圧室2内の瞬間的な圧力上昇に際しては圧力流出の抵抗
として作用するので、低圧室2内の瞬間的な圧力上昇を
ほとんど阻害せず、その後に圧力流出を促して、低圧室
2内に残存する静的圧力の影響を軽減させる。かくし
て、低圧室2内に生ずる最高圧力は、スリット8の影響
をほとんど受けることなく高圧室1に蓄積させた圧力に
ほぼ比例して得ることができ、その後の圧力低下をスリ
ット8によつて良好に得ることが可能である。
【0008】しかして、隔膜5の破断強度を増減変化さ
せ、高圧室1内の圧力を変化させることにより、試験片
6に作用する衝撃的圧力を増減変化させることができ
る。また、スリット8の幅又は面積の所定範囲での増減
変化により、衝撃的圧力の最大値をほぼ同じとして静圧
の影響を調整し、試験片6の破断に実質的に関与する圧
力の作用時間を調節することができる。
【0009】請求項2の発明によれば、スリット8の幅
Lが、35〜55mmの範囲に設定されるので、衝撃的
圧力の最大値をほぼ同じとして静圧の影響を軽減させる
作用が良好に得られる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1,図2は本発明の1実施例にかかる衝
撃的圧力試験装置を示す。図中において符号19は衝撃
的圧力試験装置本体を示し、衝撃的圧力試験装置本体1
9内には、高圧室1と、低圧室2と、低圧室2の一端部
側と高圧室1とを連通可能な連通路3とが形成される。
高圧室1は、円筒状のタンク形状をなし、一端に円錐部
1aを介して形成され、小径をなす開口部1bを有する
と共に、開閉弁10を有する配管11を介して高圧気体
供給源4に接続している。高圧気体供給源4は、窒素、
空気等の気体を高圧で貯溜し、開閉弁10を開くことに
より、高圧室1内に所定圧力の圧力気体を供給可能であ
る。この高圧室1には圧力センサー14が付属され、圧
力センサー14によつて高圧室1の内圧が検出され、そ
の検出信号がデータロガ15に入力される。
【0011】低圧室2は、中央の円形断面部2aと、一
端の円錐断面部2dを介して形成され、小径をなす開口
部2eと、他端が矩形をなす開口部2bを形成し、円形
断面部2aと滑らかに接続する接続部2cとを有する。
矩形をなす開口部2bの一辺の長さは、円形断面部2a
の直径と一致している。この高圧室1の開口部1bと低
圧室2の一端の開口部2eとの間が連通路3によつて接
続され、連通路3によつて低圧室2の一端部と高圧室1
とを連通可能である。連通路3には、隔膜5を着脱自在
に備える。隔膜5は、高圧室1内の所定圧力を受けて破
断し、高圧室1内の圧力気体を放出する機能を有し、延
性の高い材料(例えば軟鋼)は適さず、低延性材料、例
えばアルミニウムによつて製作される。また、低圧室2
の他端の開口部2b付近には圧力センサー16が付属さ
れる。圧力センサー16は、低圧室2の他端の開口部2
b付近の内圧を検出するものであり、その検出信号がデ
ータロガ15に入力される。18は、円錐形をなすデフ
ューザであり、低圧室2の円錐断面部2d内に固定して
配置され、高圧室1から連通路3を通つて円錐断面部2
d内に放出される圧力気体を低圧室2内で拡散・均一化
させる機能を有する。
【0012】そして、低圧室2に、動的な衝撃的圧力の
流出に対して抵抗となり、静的圧力の流出を促すスリッ
ト8を形成する。すなわち、低圧室2の接続部2cの他
端には、適当間隔にて突起部2fが形成され、この突起
部2fの他端が矩形をなす開口部2bを実質的に形成
し、開口部2bを塞ぐように平板状の試験片6が配置さ
れる。試験片6は、ブレークスルー方式の構造物であ
り、例えば密閉容器内で飛翔体が発射される際に破断を
受ける蓋部材であり、プラスチック、具体的には硬質ポ
リウレタンフォームで形成されている。このように低圧
室2の矩形をなす開口部2bを試験片6によつて覆つた
状態で、接続部2cの他端部、つまり隣接する突起部2
f間の側壁に、突起部2fの中心軸線方向の突出長さを
幅とするスリット8がそれぞれ区画される。
【0013】スリット8は、低圧室2内に発生する動的
圧力波の通過に対しては良好に抵抗として作用すること
が望まれ、かつ、試験片6に近い位置に形成して、試験
片6に作用する静的圧力の放出を促すことが望まれる。
実際の試験片6は、図2に示すように矩形枠状をなす支
持枠12によつて周縁部を押さえ、支持枠12及び試験
片6を通したボルト13を各突起部2fにねじ込んで取
り付けてある。試験片6には、適当箇所にひずみゲージ
17が取り付けられ、ひずみゲージ17による検出信号
はデータロガ15に入力される。
【0014】次に、上記実施例の作用について説明す
る。低圧室2の開口部2bを試験片6によつて覆い、か
つ、隔膜5によつて連通路3を遮断した状態で、開閉弁
10を開いて高圧気体供給源4からの圧力気体を高圧室
1に供給する。高圧室1内が所定圧になれば、隔膜5が
圧力によつて破断され、圧力気体が連通路3を通つて瞬
時に低圧室2内に流入する。隔膜5が破断される圧力
は、圧力センサー14によつて検出する。低圧室2に流
入した圧力気体は、デフューザ18によつて拡散・均一
化されながら試験片6に向かう衝撃的圧力波を生じ、こ
の衝撃的な圧力が試験片6に先ず動的圧力として作用す
る。なお、デフューザ18は、密閉容器内の飛翔体を模
擬する存在意義もある。この動的圧力は、圧力センサー
16によつて検出でき、0.1〜10Kgf/cm2 ×3〜2
0msec程度である。
【0015】この低圧室2内に生じた衝撃的圧力波は、
試験片6に動的圧力として作用した後、速やかにスリッ
ト8から大気中に開放される。スリット8は、低圧室2
内の瞬間的な圧力上昇に際しては圧力流出の抵抗として
作用するので、低圧室2内の瞬間的な圧力上昇をほとん
ど阻害せず、その後に圧力流出を促して、低圧室2内に
残存する静的圧力の影響を軽減させる。かくして、低圧
室2内に生ずる最高圧力は、所定の大きさのスリット8
の影響をほとんど受けることなく高圧室1に蓄積させた
圧力にほぼ比例して得ることができ、その後の圧力低下
をスリット8によつて良好に得ることが可能である。
【0016】しかして、隔膜5の破断強度を増減変化さ
せ、高圧室1内の圧力を変化させることにより、試験片
6に作用する衝撃的圧力を増減変化させることができ
る。また、スリット8の幅又は面積の所定範囲での増減
変化により、衝撃的圧力の最大値をほぼ同じとして静圧
の影響を調整し、試験片6の破断に実質的に関与する圧
力の作用時間を調節することができる。これにより、ブ
レークスルー方式の構造物の圧力試験、例えば飛翔体の
発射に際して衝撃的圧力の作用によつて破膜・開口され
た後に飛翔体が衝突して完全な破断を受ける試験片6に
対する衝撃的圧力試験を、再現性よく行うことができ
る。
【0017】このような衝撃的圧力試験に際し、各圧力
センサー14,16による検出信号及びひずみゲージ1
7による検出信号が、それぞれデータロガ15に入力さ
れて集計されるので、高圧室1及び低圧室2の圧力変
化、並びに試験片6のひずみ状況を配慮しながら、試験
片6の衝撃的圧力試験を行うことができる。この試験結
果を基に、応答性と耐久性とが両立する試験片6の材
質、厚さ等を選定することが可能になる。
【0018】図3には、低圧室2の中心軸線方向の長さ
を1600mm、試験片6の各辺の長さを400mmと
して、実際の低圧室2の圧力変化を測定した試験結果を
圧力−時間特性として示す。スリット8は、ボルト13
部分を除いて、中心軸線方向の幅をLとしてほぼ全周に
形成した。ひずみゲージ17の取り付け位置は、試験片
6の中央部である。曲線AはL=45mmの特性を示
し、BはL=12mmの特性を示し、CはL=6mmの
特性を示す。同図から知られるように衝撃的圧力による
最大圧力はほぼ一定(約1.4Kgf/cm2 )で、その後、
スリット8の幅Lが大きいほど急速に静的圧力の低下を
生ずることが分かる。この結果、L=35〜55mmの
範囲に設定すべきであり、L=45mm程度が良好であ
る。
【0019】ところで、本実施例にあつてはスリット8
を空間として形成したが、スリット8を薄膜にて閉塞
し、試験片6に向かう動的圧力には対抗し、放射状に作
用する静的圧力によつて破損されるように構成すること
も可能である。また、スリット8を切欠きによつて形成
したが、スリット8は、低圧室2の試験片6付近の側壁
に形成すればよく、試験片6から若干離して開口部とし
て形成することも可能である。
【0020】
【発明の効果】以上の説明によつて理解されるように、
本発明にかかる衝撃的圧力試験装置によれば、隔膜及び
スリットを適当に選定し、試験片の破断に実質的に関与
する圧力の大きさ及び作用時間を調節することができ、
これにより、ブレークスルー方式の構造物の圧力試験、
例えば飛翔体の発射に際して衝撃的圧力の作用によつて
破膜・開口された後に飛翔体が衝突して完全な破断を受
ける試験片に対する衝撃的圧力試験を、再現性よく行う
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の1実施例にかかる衝撃的圧力試験装
置を示す一部断面図。
【図2】 同じく試験片の取り付け状態を示す図。
【図3】 同じく圧力−時間特性を示す線図。
【符号の説明】
1:高圧室、2:低圧室、2b:開口部、3:連通路、
4:高圧気体供給源、5:隔膜、6:試験片、8:スリ
ット。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高圧室(1)と、開口部(2b)を有す
    る低圧室(2)と、該低圧室(2)と該高圧室(1)と
    を区画する隔膜(5)を有し、所定圧力の作用によつて
    隔膜(5)が破断して該低圧室(2)と該高圧室(1)
    とを連通させる連通路(3)と、所定圧力の圧力気体を
    該高圧室(1)に供給可能な高圧気体供給源(4)とを
    備え、前記開口部(2b)を試験片(6)にて塞いで試
    験を行う衝撃的圧力試験装置であつて、前記低圧室
    (2)の該試験片(6)付近の側壁に、動的な衝撃的圧
    力の流出に対して抵抗となり、静的圧力の流出を促すス
    リット(8)を形成することを特徴とする衝撃的圧力試
    験装置。
  2. 【請求項2】 スリット(8)の幅Lが、35〜55m
    mであることを特徴とする請求項1の衝撃的圧力試験装
    置。
JP6644894A 1994-03-11 1994-03-11 衝撃的圧力試験装置 Pending JPH07248286A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103569374A (zh) * 2013-11-19 2014-02-12 贵州风雷航空军械有限责任公司 一种爆破减压隔膜安装装置
CN105547844A (zh) * 2015-12-13 2016-05-04 华北理工大学 一种充填体-岩柱系统力学作用机理试验方法
CN116165089A (zh) * 2023-04-26 2023-05-26 常州市格雷特化工工程有限公司 一种五氟化磷气体发生器用隔膜冲击试验装置

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CN116165089B (zh) * 2023-04-26 2023-07-25 常州市格雷特化工工程有限公司 一种五氟化磷气体发生器用隔膜冲击试验装置

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